摘要：针对沿海某火力发电机组闭式冷却器存在比较严重的泥垢和海藻堵塞现象，确定应用SWM100型电磁脉冲清洗技术进行在线清洗。通过该项技术的应用，成功解决了闭式冷却器换热效率低，拆卸困难和备件费用高等问题，为大型板式换热器的清洁生产和节能降耗提供了宝贵的经验。
关键词：板式换热器；电磁脉冲；在线清洗；应用
1.概况
板式换热器是电厂重要的换热设备，以其占用面积少，换热效率高等优点，为工业和民用采暖大量应用。板式换热器需要定期进行清洗，传统的方法是拆卸清洗，费工费料还容易引起泄漏，影响机组安全运行，尤其是大型机组的板式换热器，拆卸检修更加困难。电磁脉冲在线清洗技术可以在不拆卸板式换热器的前提下，及时降低换热器端差，提高换热效率，降低出水温度。
1.1运行现状
某沿海电厂安装2×330MW亚临界机组，采用大型闭式冷却水系统作为全厂工业冷却水源。每台机组配备两台进口品牌板式换热器。
该厂自2006年投产以来，由于海水泥沙含量较大，海藻类生物春夏季生长较快，闭式冷却器流道堵塞换热效果较差，部分转动机械夏季因降温效果差不得不降低负荷运行。而闭式冷却器传统的拆卸清洗方法存在以下几方面的问题。
1）不能及时进行清洗。由于大型板式换热器拆卸清洗需要5-10天，机组运行中拆卸检修会影响冷却系统的安全可靠性。夏季海水温度超过25度时，需投运两台换热器同时运行，才能勉强维持机组设备冷却需要，大大降低了机组安全可靠性。
2）能损增加。由于循环水中泥沙与海藻相互混合，行成一种比较稳定牢固的复合结构，严重堵塞流道，缩小板片间隙，造成换热效果大大下降，水阻加大，不得不采取关小凝汽器回水蝶阀提高循环水供水压力的办法，来保证闭式水温度。这样造成凝汽器冷却水量减少，真空下降，机组整体运行经济性变差。
3）拆卸清洗费工费料。大型板式换热器多次解体后清洗后，会造成换热器板片胶条变型，很难保证复装后换热器不出现泄漏问题。另外，板换检修中需要更换变型的板片和无弹性的胶条，不仅回装十分困难，耗工耗时，而且增加材料费用（进口备件费用更高）。
以该电厂大型板式换热器为例，按每年至少拆卸检修一次，3年左右密封圈备件要全部更换，仅密封圈备件就需要80余万元（不考虑板片损坏更换），折合每年材料成本27万元，加上人工清洗费用，每年板式换热器的维修成本在40万元左右。
2．电磁脉冲清洗技术
2.1 原理
SWM系列电磁脉冲清洗机采用电磁脉冲多相流清洗技术和化学清洗技术，通过冷却器循环水系统的固定管路、或临时管路，与需要清洗的生产设备相连，建立相对封闭的清洗系统和排污系统，应用智能化控制系统产生大波浪冲刷板片，可在机组运行中、不解体设备的前提下对板式换热器进行快速清洗。
2.2 功能
SWM脉冲循环清洗装置具体可实现以下功能：
1）电磁脉冲多相流清洗功能；
2）正反向脉冲循环清洗功能；
3）化学循环清洗与电磁脉冲混合清洗功能；
4）PLC智能化控制，触摸屏显示，一键操作式自动化运行，操作简单可靠，具有设置、数据记忆、报警、保护、保养提示等多项功能；
2.3应用特点
1）清洗过程安全可靠。气水脉冲产生的多相流压力约（0.2-0.4）MPa，远低于换热器的设计压力。
2）清洗效率高。大型板式换热器每次清洗十数小时就可完成清洗，有效清除垢物和杂物，保持冷却器清洁。
3）化学清洗符合国家清洗导则标准。清洗药剂根据换热器垢样和清洗导则复合配制，清洗过程采用进口PH指示仪监测，清洗废液中和排放，整个清洗过程安全可控。
4）生产环境文明良好。由于不需要解体清洗，装置与换热器进出水管路接口连接即可使用，不占用过多位置，系统集成度高，全封闭运行，现场不存在跑冒滴漏问题。
3. 清洗方案
3.1 设备选型
1）SWM-100型电磁脉冲清洗机，自带移动液压小车，方便起落和移动；
2）配套就地检修用压缩空气提供稳定的脉冲清洗压力；
3）12KW钛金属电加热器；
4）配套若干根2-4米长的进出水软管、临时排污管和电源接线
3.2 设备安装
1）装置的清洗管法兰与换热器冷却水侧进出水管道阀门后旁路阀门接入（DN125,PN1.6）；
2）装置的气源与附近检修用压缩空气接口相连（DN65,PN1.6）；
3）装置的补充水源与附近的公用服务水接口或除盐水管路相连（DN65,PN1.6）；
4）装置的电源选用380V备用开关处；
5）装置的排污水经过中和处理后排至排水沟（DN125,PN1.6）。
4. 效果分析
本次验收采用管道摄像机拍照与运行指标相结合的方式，以下是清洗后进水口照片和清洗出来的垃圾。
从以上数据可以看出，经过电磁脉冲在线清洗后，在机组负荷增加5MW，开式水进水温度稍有增加工况下，A闭式冷却器闭式水出水温度下降5.3℃。可见，大型板式冷却器通过在线清洗，不仅完全能够满足机组过夏要求，同时也减少了拆卸后回装困难和泄漏的风险，大大减少设备解体的频率，降低板片变形概率，延长换热器使用寿命节省了备件材料和工期，从而提高机组过夏的安全可靠性。
5. 结论
板式换热器作为电厂重要的冷却设备，其运行状况会影响到机组的安全和经济运行。应用电磁脉冲在线清洗技术，可解决大型板式换热器结垢或堵塞带来的一系列问题，有利于机组安全过夏，而且，也提供了一种全新的清洁生产手段和设备管理模式，值得电力行业应用和推广。
参考文献：
【1】姬鄂豫 葛中巧 常涛 王志杰等.电磁脉冲在线清洗技术在热网加热器的应用研究.清洗世界2015年第11期.
【2】陈海山等.华电莱州电厂闭式冷却器电磁脉冲清洗报告。2015年11月.
作者简介：
侯冰，男，国电蓬莱发电有限公司汽机工程师，长期从事电厂汽轮机专业技术管理工作。
论文作者:侯冰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/21
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