- 暫時還沒有文章
膠球清洗裝置系統余熱利用在大型吸收式熱泵機組上的使用說明
膠球清洗裝置系統余熱利用在大型吸收式熱泵機組上的使用說明。介紹了利用膠球清洗裝置系統對應用于火力發電廠余熱回收利用的大型吸收式熱泵機組實施在線清洗，2臺大型吸收式熱泵機組公用1套膠球清洗裝置系統，可單獨或同時進行清洗，并通過試驗檢驗其清洗效果。試驗結果表明，膠球清洗裝置系統可成功應用于4流程的大型吸收式熱泵機組，且清洗效果顯著，可有效清洗傳熱管內壁，從而增加循環水通流量，提高換熱效率，使得大型吸收式熱泵機組提取循環水余熱量增加近一倍，有效發揮熱泵機組應有的節能效益與經濟效益。
利用吸收式熱泵技術回收利用火電廠乏汽廢熱用于市政供熱等節能改造項目，該技術以其高效節能和具有顯著經濟效益的特點愈來愈受到青睞，先后在內蒙古、山西、北京、新疆、黑龍江等地區推廣應用。以某電廠300MW機組為例，回收乏汽廢熱可增加電廠對外供熱能力130.59MW,相當于電廠每年可節約7.05×10?t標準煤，并可減排相應的大氣污染物和粉煤灰，具有良好的節能減排效益。然而，該電廠循環水系統采用開式冷卻方式，江水水質包含大量淤泥、微生物等雜質，短時間運行后便造成熱泵機組傳熱管的堵塞，從而極大影響了換熱效果及由此帶來的節能效益。研究采用膠球清洗裝置系統對大型吸收式熱泵機組實施實時在線清洗，試驗結果表明，膠球清洗裝置系統可有效解決該電廠熱泵機組因江水水質引發傳熱管堵塞的技術難題，為開式循環水系統利用吸收式熱泵提取乏汽廢熱供熱項目開辟了新思路。
1凝汽器膠球清洗裝置情況設備簡介
膠球清洗裝置系統在國內外主要應用于火電廠凝汽器清洗，且技術成熟可靠、應用效果良好,其基本流程如圖1所示，即通過膠球泵將裝球室內的膠球達到凝汽器的入口，在進出口壓差的作用下，膠球被壓縮，膠球沿著凝汽器換熱管流到出口，由收球網對膠球進行回收。在膠球流動過程中，由于膠球與換熱管內壁的摩擦作用，達到用膠球對換熱管內壁進行清洗的作用。
大型吸收式熱泵機組主要包括蒸發器、吸收器、冷凝器、發生器、熱交換器、屏蔽泵和其他附件等，其原理圖如圖2所示，它以蒸汽為驅動熱源，在發生器內釋放熱量，加熱工質對溶液并產生冷劑蒸汽。冷劑蒸汽進入冷凝器，釋放冷凝熱加熱流經冷凝器傳熱管內的熱水，自身冷凝成液體后節流進入蒸發器。冷劑水經冷劑泵噴淋到蒸發器傳熱管表面，吸收流經傳熱管內低溫熱源水的熱量，使熱源水溫度降低后流出機組，冷劑水吸收熱量后汽化成冷劑蒸汽，進入吸收器。被發生器濃縮后的工質對溶液返回吸收器后噴淋，吸收從蒸發器過來的冷劑蒸汽，并放出吸收熱，加熱流經吸收器傳熱管的熱水。
某電廠300MW機組使用的大型吸收式熱泵蒸發器共有4個流程，而國內火電廠凝汽器流程主要為雙流程，也有少部分為單流程?。熱泵機組的主要參數包括：
設計工況為：余熱水入口壓力1.6kg/cm2,出口壓力0.7kg/cm2。由于傳熱管堵塞，實際運行工況為：余熱水入口壓力3.5kg/cm2,出口壓力0.5kg/cm2。每臺熱泵機組共有4個流程。單流程管束：1041根；管外徑：f19mm;壁厚：0.8mm。流速：1.52m/s;流量：1389t/h;入口管徑：426mm;出口管徑：426mm;水溫：20～40℃。
2試驗研究及分析
針對膠球清洗裝置系統應用在4流程的大型吸收式熱泵機組上進行探索研究，其流程圖如圖3所示，在吸收式熱泵機組回水立管上安裝收球網，收球網與熱泵機組入口管路用大小頭過渡，2臺吸收式熱泵機組公用1套膠球泵與收球室，可同時運行清洗或單獨清洗。按照膠球系統使用膠球的常規要求,采用直徑為18mm的海綿膠球，球的濕態直徑比傳熱管內徑略大一點，且濕態比重和循環水相近。試驗過程中，先分別對1號熱泵機組和2號熱泵機組進行單獨清洗，而后進行同時清洗試驗。試驗前，2臺熱泵機組都已連續運行15天，由于傳熱管路堵塞，2臺熱泵機組出入口壓損都已遠遠超過設計值，循環水流量也已遠遠不足設計值。
圖4、圖5表示2臺熱泵機組單獨或同時進行膠球清洗試驗時收球率的變化情況，每次試驗投球數量為單流程傳熱管數的10%～20%,投球時間4h,收球時間1h。由圖4變化曲線可以看出，隨著投球次數增多，收球率上漲并終趨于穩定；圖5表示2臺熱泵機組同時進行清洗時也基本保持較高的收球率。收球率是膠球清洗裝置系統是否正常工作的重要依據之一，對收球率試驗結果進行統計平均，1號熱泵機組的收球率約93.86%,2號熱泵機組的收球率約95.86%,因此膠球清洗裝置系統應用于大型吸收式熱泵機組上能夠滿足正常膠球收球率的工作條件。
表1列出了2臺熱泵機組分別投入膠球系統前后循環水進出口水阻、循環水通流量及機組提取循環水余熱量的變化情況，投入膠球前兩臺機組已連續運行15天，投入膠球后的數據為連續運行72h后的一段時間內統計平均值。從表1中不難看出，無論是1號熱泵機組還是2號熱泵機組，投入膠球系統后，由于膠球對依附在傳熱管內壁的軟質水垢及時進行清洗，一方面擴大了傳熱管通流面積，另一方面減少熱阻提高了傳熱管的換熱效率，因此膠球系統投入后，進出口水阻減少，循環水的通流量大幅度提升，為膠球投入前兩倍有余，并且每臺機組提取余熱量也增加到原投人膠球前的1.7倍。
表12臺熱泵機組使用膠球系統清洗前后參數對比
工況 熱泵循環水進循環水通流量提取乏汽
出口壓差/mH?O /t·h-1 廢熱量/MW
1號熱泵投膠球前 20.7 509.2 5.24
1號熱泵投膠球后 14.4 1351.9 8.71
2號熱泵投膠球前 20.8 503.7 4.72
2號熱泵投膠球后 13.9 1314.9 7.86
1號熱泵機組和2號熱泵機組分別單獨進行膠球清洗試驗后，對2臺熱泵機組使用1套膠球系統同時進行清洗進行了試驗，其試驗結果與分別單獨清洗基本一致，這充分說明這種優化的流程布置是合理的。為了進一步檢驗膠球清洗的效果，對熱泵機組進行開蓋檢查，并與同時出產同一機型的未配備膠球清洗裝置系統的其他熱泵機組進行對比，清洗效果顯著。
大型吸收式熱泵機組作為火力發電廠汽輪機組乏汽廢熱回收利用的新型節能裝置越來越受到業界的高度重視，但對于開式循環水系統的火電企業而言，來自江水的循環水由于包含大量淤泥及微生物等雜質，容易造成熱泵機組傳熱管沉積黏泥或滋生微生物，從而影響熱泵機組應有的節能效益及經濟效益。在國內一次提出并使用膠球清洗裝置系統應用在大型吸收式熱泵機組上，
通過近一個采暖季的試驗研究，初步證明膠球清洗裝置系統在大型吸收式熱泵機組上的應用是可行的，能夠及時清洗換熱管內部軟垢及預防硬垢的產生，同時能夠增強換熱效率，提高運行經濟性。