徐州某电厂凝汽器在线清洗
徐州某电厂凝汽器在线清洗,显著恢复机组发电性能
无需专门停机清洗,改善凝汽器运行参数,提升机组发电能力,助力电厂节能增效。
项目概况
· 所属行业: 火力发电
· 项目地点: 江苏省徐州市
· 应用设备: 汽轮机凝汽器
· 解决方案: 凝汽器在线化学清洗
· 施工周期: 单侧清洗约5小时,两侧累计约10小时
· 服务单位: 山东恒昇环保科技股份有限公司
项目成果一览
· 单侧清洗后,机组发电功率较清洗前增加3.02 MW。
· 单侧清洗后,凝汽器真空度读数改善8.6 kPa。
· 两侧全部清洗后,凝汽器端差由17.1℃降至3.7℃。
· 两侧在线清洗累计施工时间约10小时。
· 无需为清洗工作安排专门停机,降低了清洗作业对正常发电的影响。
一、项目背景:凝汽器结垢导致机组发电能力下降
徐州某电厂因循环冷却水处理系统出现问题,凝汽器列管内部逐渐形成水垢及其他沉积物,导致凝汽器换热效率下降、真空度恶化、排汽温度升高、端差增大,机组发电能力受到明显影响。
清洗前,机组主要运行参数如下:
运行参数 | 清洗前 |
锅炉供汽量 | 114.5 t/h |
凝汽器真空度 | -87.4 kPa |
排汽温度 | 51.6℃ |
凝汽器端差 | 17.1℃ |
发电功率 | 30.69 MW |
数据来源:2023年4月14日14:59机组运行记录。
凝汽器端差升高,反映出其换热性能明显下降。若继续在这种状态下运行,机组可能长期处于发电能力受限的状态,造成持续性的发电收益损失。
传统清洗方式面临的难题
当时,电厂主要面临两个方面的困难:
· 停机清洗: 传统物理清洗或化学清洗通常需要停机,可能造成发电中断及较大的经济损失。
· 维持低效运行: 如果不及时清洗,凝汽器结垢问题将持续影响换热效率和机组发电能力。
为解决这一问题,电厂采用了凝汽器在线化学清洗方案,力求在机组正常运行期间改善凝汽器性能,减少专门停机清洗带来的损失。
二、解决方案:凝汽器在线化学清洗
山东恒昇环保科技股份有限公司针对该电厂凝汽器结垢问题,实施在线化学清洗。
与传统停机清洗不同,该方案在机组运行期间分阶段实施,先对凝汽器单侧进行清洗,再完成两侧全部清洗,并对各阶段的机组运行参数进行记录和对比。
**阶段:凝汽器单侧在线清洗
施工时间:约5小时
完成凝汽器单侧在线清洗后,机组各项运行参数明显改善。
运行参数 | 清洗前 | 单侧清洗后 |
锅炉供汽量 | 114.5 t/h | 118.0 t/h |
凝汽器真空度 | -87.4 kPa | -96.0 kPa |
排汽温度 | 51.6℃ | 36.2℃ |
凝汽器端差 | 17.1℃ | 6.5℃ |
发电功率 | 30.69 MW | 33.71 MW |
数据来源:2023年4月23日05:01机组运行记录。
单侧清洗效果
· 真空度读数改善8.6 kPa,表明凝汽器运行状态明显改善。
· 排汽温度降低15.4℃,凝汽器换热性能得到显著改善。
· 端差由17.1℃降至6.5℃,降低10.6℃。
· 发电功率增加3.02 MW,相较清洗前约提高9.8%。
单侧在线清洗后,凝汽器的主要运行参数得到明显改善,机组发电功率也出现了显著提升,体现了在线清洗在改善凝汽器运行性能方面的应用价值。
第二阶段:凝汽器两侧全部在线清洗
累计施工时间:约10小时
在完成单侧清洗后,继续对凝汽器另一侧实施在线清洗,完成整个凝汽器的清洗作业。
两侧全部清洗后的机组运行参数如下:
运行参数 | 清洗前 | 两侧全部清洗后 |
锅炉供汽量 | 114.5 t/h | 115.4 t/h |
凝汽器真空度 | -87.4 kPa | -97.6 kPa |
排汽温度 | 51.6℃ | 31.8℃ |
凝汽器端差 | 17.1℃ | 3.7℃ |
发电功率 | 30.69 MW | 32.75 MW |
数据来源:2023年4月24日04:21机组运行记录。
两侧全部清洗后的效果
· 真空度读数改善10.2 kPa。
· 排汽温度降低19.8℃。
· 端差由17.1℃降至3.7℃,降低13.4℃。
· 发电功率较清洗前增加2.06 MW。
两侧清洗完成后,凝汽器端差降至3.7℃,表明其换热性能在记录时的运行条件下得到显著改善。
该项目表明,在设备状况、工艺条件和安全措施均满足要求的情况下,在线清洗能够帮助电厂改善凝汽器运行状态,同时避免为清洗工作专门安排停机。
三、经济效益分析:恢复发电能力,创造增量收益
凝汽器运行性能的改善,不仅体现在真空度、排汽温度和端差等参数上,也可能直接转化为额外的发电量和经济收益。
按照清洗前发电功率30.69 MW、上网电价按0.40元/kWh估算,可计算不同清洗阶段的理论增发电量及相应收入。
1. 单侧清洗后的经济效益
指标 | 数据 |
清洗前发电功率 | 30.69 MW |
单侧清洗后发电功率 | 33.71 MW |
增加发电功率 | 3.02 MW |
按连续运行24小时计算的增发电量 | 72,480 kWh |
预计每日增加收入 | 28,992元 |
计算公式:
每日增发电量 = 增加发电功率(MW)× 24小时 × 1,000
每日增加收入 = 每日增发电量(kWh)× 0.40元/kWh
2. 两侧全部清洗后的经济效益
指标 | 数据 |
清洗前发电功率 | 30.69 MW |
两侧清洗后发电功率 | 32.75 MW |
增加发电功率 | 2.06 MW |
按连续运行24小时计算的增发电量 | 49,440 kWh |
预计每日增加收入 | 19,776元 |
以上数据按照清洗前后的记录功率差值估算,并假设相应功率差可连续维持24小时。实际经济效益还受到机组负荷、运行工况、电价结算方式及清洗成本等因素影响。
因此,上述金额属于预计增量收入,并非已经核实的净利润。
3. 传统停机清洗可能造成的发电损失
根据项目资料,传统停机清洗的施工及恢复时间可能达到24—72小时。以30 MW发电功率、0.40元/kWh电价为参考,可估算相应的潜在发电损失。
停机时间 | 潜在损失电量 | 按0.40元/kWh估算的收入影响 |
24小时 | 720,000 kWh | 288,000元 |
48小时 | 1,440,000 kWh | 576,000元 |
72小时 | 2,160,000 kWh | 864,000元 |
上述数据用于说明停机清洗可能带来的机会成本,并不代表每个电厂的实际损失。实际损失取决于机组可发电功率、停机安排、电价及其他机组能否补足发电量等因素。
采用在线清洗方案,可以减少因专门安排清洗而导致的停机时间,帮助企业降低潜在的发电损失。
四、技术优势:为什么选择凝汽器在线清洗?
凝汽器常见的清洗方式包括停机化学清洗、停机高压水射流清洗和在线化学清洗。不同方法各有适用条件,应根据结垢类型、设备材料、运行工况和安全要求进行选择。
1. 传统停机化学清洗
传统化学清洗一般需要机组停机。若清洗工艺与设备材质不匹配,或清洗过程控制不当,可能带来以下问题:
· 清洗介质对凝汽器管材造成腐蚀风险。
· 清洗液流动及冲洗不充分,导致部分沉积物残留。
· 清洗完成后需要进行必要的检查和泄漏检测。
· 停机期间无法正常发电,产生相应的机会成本。
实际清洗效果取决于垢层成分、管材、清洗剂配方、流动条件及施工质量。
2. 传统高压水射流清洗
高压水射流清洗主要通过机械作用去除管内沉积物,其效果受到设备能力、管束结构、沉积物特性及操作水平等因素影响。
潜在局限包括:
· 可能需要较长的检修及施工时间。
· 部分区域或管束位置不易彻底清理。
· 清洗效果受施工人员操作水平影响。
· 若压力和操作方式不适当,可能造成管材损伤。
3. 凝汽器在线化学清洗
本项目采用的在线化学清洗方案,旨在机组运行期间处理凝汽器结垢问题,减少专门停机清洗的需求。
根据本项目记录,在线清洗具有以下应用价值:
· 减少清洗停机需求: 两侧累计施工时间约10小时。
· 改善换热性能: 两侧清洗后,端差由17.1℃降至3.7℃。
· 改善运行参数: 真空度及排汽温度等关键指标明显改善。
· 提高运行灵活性: 可根据设备状况和运行条件,评估在机组运行期间实施清洗的可行性。
需要强调的是,在线清洗并不适用于所有凝汽器。实施前必须评估管材兼容性、腐蚀情况、结垢类型、潜在泄漏风险及现场运行条件。
五、安全与环保:专业评估是在线清洗的前提
运行中的凝汽器在线清洗对施工技术、设备配置和过程控制具有较高要求,必须由具备相应经验的专业团队实施。
据服务方介绍,该项目采用其专用清洗剂TZ-586及配套施工工艺,并通过pH值监测、定时检查凝汽器泄漏情况和专用设备等措施控制施工风险。
实施类似项目时,建议重点评估以下事项:
· 清洗剂与凝汽器管材的兼容性。
· 清洗过程中的腐蚀风险及潜在泄漏风险。
· 循环冷却水水质和沉积物成分。
· 运行参数监测要求及应急停机程序。
· 清洗废水的水质、排放标准和相关环保法规。
· 施工团队资质、同类项目经验及现场安全管理能力。
服务方对其工艺的腐蚀控制和环保表现作出了相关说明。对于接近零腐蚀、污染物指标为零、接近****除垢率等具体性能声明,应以相应检测报告、现场监测记录及必要的第三方验证为依据。
重要提示: 在线清洗存在一定的设备腐蚀、泄漏及运行风险。只有在完成工程评估、风险分析和安全审批,并建立完善的监测及应急措施后,方可考虑实施。
六、项目总结:在线清洗助力电厂节能增效
徐州某电厂凝汽器在线清洗案例表明,在适用的设备条件和运行工况下,在线化学清洗能够帮助改善凝汽器换热性能,并减少专门停机清洗对发电生产的影响。
根据项目记录,清洗后凝汽器真空度得到改善,排汽温度明显下降,端差由17.1℃降至3.7℃,机组发电功率较清洗前也有所提高。
本项目主要体现出三方面的应用价值:
1. 改善凝汽器运行性能: 通过处理管内沉积物,改善凝汽器的换热状态。
2. 减少清洗对生产的影响: 在满足安全条件的前提下,降低专门停机清洗的需求。
3. 挖掘机组增效潜力: 通过改善凝汽器运行参数,为恢复发电能力和提高运行经济性创造条件。
对于存在凝汽器结垢、端差升高及真空度恶化等问题的电厂,可结合设备状况、运行条件及安全要求,评估在线清洗方案的适用性。
关于山东恒昇环保科技股份有限公司
山东恒昇环保科技股份有限公司致力于工业及电力行业凝汽器清洗技术与解决方案的应用。
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