目前,我國火電廠凝汽式汽輪機(jī)組普遍采用膠球清洗裝置解決凝汽器結(jié)水垢問題，但在應(yīng)用中不同程度的存在以下問題：一是不能全天候清洗，除垢效率不佳；二是因水垢難以除盡，嚴(yán)重影響凝汽器的換熱；三是易出現(xiàn)“死球”現(xiàn)象，堵塞管路，影響凝汽器有效換熱；四是因膠球易磨損且回收率低，需一定人工、材料、電耗等運(yùn)行成本和檢修成本；五是因膠球的適用性有一定限制，不同水質(zhì)或水質(zhì)變化導(dǎo)致除垢效果不穩(wěn)定。
技術(shù)原理
根據(jù)流體力學(xué)原理，銅管內(nèi)流動的循環(huán)冷卻水在外力作用下以不同的流速流過銅管內(nèi)同一斷面，緊貼管壁的層流邊層流速很慢，水中的CaCo3和粘垢最易滯留在銅管內(nèi)壁上，形成滯留層即水垢。根據(jù)有關(guān)資料介紹，水冷設(shè)備換熱器中水垢厚度>2.16mm時(shí)，傳熱系數(shù)平均下降51%，設(shè)備運(yùn)行效率下降50%，而形成水垢的時(shí)間僅為25天，可見如果不采取有效措施，凝汽器將長期處在低效率中運(yùn)行。為提高凝汽器運(yùn)行效率，我公司研制了螺旋紐帶裝置。當(dāng)汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，流動著的冷卻水驅(qū)動螺旋紐帶長期不停地在管內(nèi)自身旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的螺旋紐帶改變了管內(nèi)水的流動狀態(tài)，使直流變成渦流，強(qiáng)烈地?cái)_動著層流邊層，使碳酸鈣水垢不能在管壁上滯留而帶出水管。它能長期保持管內(nèi)壁干凈無垢，只要螺旋紐帶在轉(zhuǎn)，它就結(jié)不了垢。同時(shí)螺旋紐帶的強(qiáng)力擾動，使對流傳熱中熱阻最大的層流邊層的傳熱得到有效增強(qiáng)。
螺旋紐帶裝置在設(shè)計(jì)思想上擺脫了傳統(tǒng)的被動清洗除垢概念，在國外已是膠球除垢的成熟替代品，近年來國內(nèi)電廠已經(jīng)大量改造應(yīng)用。與膠球清洗裝置相比，螺旋紐帶技術(shù)克服了以上五個(gè)問題，其設(shè)計(jì)理念不但變被動除垢為有效防垢，實(shí)現(xiàn)在無垢的平臺上強(qiáng)化換熱，同時(shí)提高凝汽器真空度，減少端差。工程一次改造投放入可保證五年以上免維護(hù)穩(wěn)定運(yùn)行，在達(dá)到膠球方式經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，還進(jìn)一步提高了汽機(jī)熱效率，節(jié)能減排率益顯著。在目前已投入用的電力企業(yè)中，均達(dá)到降低發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤6克/千瓦時(shí)以上。實(shí)踐證明，直接采用螺旋紐帶技術(shù)替代原有膠球方式是目前火電廠凝汽器防垢的最佳解決方案，具有節(jié)能減排節(jié)水綜合效益。
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