（山东丰源通达电力有限公司 山东省枣庄市 277300）
摘要：针对火电机组凝汽器真空偏低现象进行了研究，通过凝汽器结垢对机组经济性的影响分析，采用强化换热及在线清洗装置方案进行改造，对改造前后凝汽器运行数据进行对比分析，证明此装置对火电机组凝汽器具有良好的经济效益，以供读者借鉴推广。
关键词：凝汽器；强化换热；在线清洗；应用；节能
1．前言
凝汽器是汽轮机关键的冷端换热设备，其作用是通过凝汽器内部冷凝管的汽-水热交换，将汽轮机做过功的乏汽凝结成水，产生并保持高度真空，同时回收凝结水供锅炉使用；是对汽轮机乃至火电厂运行经济性影响最大、最关键的设备之一。
在敞开式循环冷却水系统运行中，经凉水塔蒸发损失水质浓缩，其钙镁离子长期处于临界饱和状态，冷凝管内会产生结垢现象；长期运行后水中含有泥沙、填料碎片、生物粘泥等，冷却水流速低而流量大，冷凝管易出现泥沙沉积、生物粘泥和管口堵塞等问题，导致凝汽器真空降低，汽轮机热耗增加。长时间结垢还会造成冷凝管内壁发生电化学腐蚀和穿孔泄漏，使用寿命缩短。冷却水漏入锅炉汽水系统还会造成锅炉结垢和换热效率下降，严重时导致爆管停运事故。因此为保证机组的安全稳定运行，提高机组运行经济性，本文就此问题进行了简要分析，结合某热电厂对某公司的凝汽器强化换热及在线清洗装置的改造，对改造前后凝汽器运行数据进行了对比分析。
2.设备概况及存在问题
某热电厂1#2#机组为南京汽轮机厂生产的C25-8.83/0.981-1型25MW抽凝式汽轮机组，2006年建成投产。其凝汽器型号为：N-2000-1，冷却面积2000m²，冷却水量5600t/h；冷却水管材质为锡黄铜，冷却水管3920根，其中规格φ25×1.5的320根，规格φ25×1.0的3600根。循环水泵三台，型号28SAP-25，流量4100m³/h，扬程22m，转速740r/min。
在实际运行中，11月中旬至次年4月中旬，四个月开2台循环水泵，其他时间开3台循环水泵；每年4月、7月、10月安排清理凝汽器；1#机组改造前汽轮机凝汽器相关运行参数见表1。
通过以上数据表明，机组平均端差14.08℃，由此可以判断引起机组凝汽器端差恶化的主要原因在于凝汽器换热能力下降，真空较低，换热管存在积泥、结软垢现象。严重影响机组的经济运行。
3.解决对策分析
解决机组凝汽器积泥、结软垢问题，目前国内机组主要采用胶球清洗或反冲洗技术，也有采用反冲洗与胶球清洗技术结合方式或其它方式。
3.1优化反冲洗清洗技术
运行中启动备用泵高速运行，尽量增大冲洗水流速，缩短反冲洗周期或延长反冲洗时间，改每月一次为每周一次，更加有效地清除凝汽器内部泥垢。
优点：利用原反冲洗系统，无需增加设备，节约成本。
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缺点：1）由于设计工况增开备用泵运行，凝汽器换热管内水流速也只有2.1m/s左右，反冲洗效果有限，不能较好地解决泥垢沉积问题。
3.2增加胶球清洗装置
在凝汽器附近增加两套胶球清洗装置（含二次滤网），定期采用胶球系统清除凝汽器换热管泥垢。
优点：属于传统的在线清洗技术，系统操作简单，运行比较稳定。
缺点：1）改造量较大，设备占用场地大。
2）胶球系统受影响因素较多，清洗效果有限。由于胶球收球率与循环水水质、流速、凝汽器结构和收球网严密性有关。尤其是循环水系统为大流量、低流速的运行方式，胶球极易堵塞管口，造成收球率偏低，使用2~3年后收球率在60~80%之间，有时甚至低于50%，影响换热效果。
3）运行中消耗胶球材料和厂用电。
3.3安装强化换热及在线清洗装置
强化换热及在线清洗装置的工作原理就是在凝汽器的每根换热管内安装该装置，装置及安装示意图如图1。
当汽轮机组运行时，无需外加动力，利用水的流速驱动本装置的旋转，部件长期在换热管内不停地快速旋转（300~1800r/min），改变管内水的流动状态，打破水温梯度从而降低管壁处水温，提高换热效果。同时，形成水流径向运动，使水垢和粘泥不能在管壁上滞留，破坏水垢和粘泥的形成。变被动除垢为主动放垢，同时强化换热。
该装置在具备实时在线除垢，免停运或半侧退出人工及化学清洗，防止换热管损伤和腐蚀的同时具备以下特点：
安装方便，无需改动凝汽器本体，安全可靠；
材料密度与水密度相近，不漂浮，不下沉，使螺旋纽带很好的沿着轴心旋转，在运行中尽量减少了纽带与管壁的摩擦，延长使用寿命；
旋转部件采用陶瓷轴承，耐磨性能优良。
4．强化换热及在线清洗装置应用效果分析
在进行了充分分析和考察后，2015年11月份在1#机组实施了强化换热及在线清洗装置的改造。其1#机组改造后汽轮机凝汽器相关运行参数见表2。
通过一年多的运行来看，汽轮机组凝汽器换热管水侧的清洁度提高了，保证了凝汽器端差，从而达到提高汽轮机效率，降低了发电汽耗，发同样电量节约了用汽量。通过运行数据来分析机组平均端差下降了6.3℃，真空提高2.48KPa。
5.结束语
凝汽器强化换热及在线清洗装置通过现场施工后的运行数据对比分析，证明此项技术的应用对25MW汽轮机凝汽器节能降耗具有良好的效果，对提高企业经济效益具有积极作用。
作者简介：
陈宪科（1980-），男，汉族，山东省泰安市人，学历：大学，职称：工程师，研究方向：热电厂设备技术管理
论文作者:陈宪科
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
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