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汽機板式冷油器不同清洗方案說明對比分析
汽機板式冷油器不同清洗方案說明對比分析，板式冷油器長時間運行，因各種原因管壁會出現結垢現象，傳熱熱阻增加，導致工質間換熱能力下降。因此，對于長時間運行的板式冷油器應定期進行清洗，針對某發電廠#5、#6機組板式冷油器采取了不同的清洗方案，并對板式冷油器清洗前、后效果做了對比，得出#5機組板式冷油器清洗方案優于#6機組板式冷油器清洗方案的結果。
汽機板式冷油器具有重量輕、占地面積小、投資少、換熱效率高、組裝靈活、結垢易于清除等特點，但是板式冷油器流通截面較小，當通流面發生結垢后易發生堵塞，使板式冷油器的換熱效率降低，影響了設備的安全和用戶的正常換熱。對于火電廠主機板式冷油器而言，若通流截面發生積垢，將使主機潤滑油溫升高，特別是在夏季，潤滑油溫不能得到有效控制，潤滑油粘度降低，機組軸系溫度高、振動大，機組帶負荷能力受限。因此，定期清洗板式冷油器十分必要。
闡述了板式冷油器清洗的原理，對某發電廠#5、#6機組主機板式冷油器實施不同化學清洗方案，并對兩者清洗效果進行了對比分析。
1概述
某電廠二期工程#5、#6機組主機板式冷油器設計為每臺機組配置2×100%板式冷油器，一用一備運行方式，在某些特殊工況下，兩臺板式冷油器可以同時運行，板式冷油器油側、水側設計壓力均為1.0MPa，設計溫度均為95℃,冷卻水流量≤520m3/h。#5、#6機組主機板式冷油器投產至今未曾清洗過，為保障設備冷卻效果，確保機組在迎峰度夏期間主機潤滑油油溫保持在正常水平，經研究決定對二期主機潤滑油板式冷油器進行化學清洗。
2板式冷油器www.cfccfood.cn清洗原理及流程
在機組常年運行中，因軸封漏汽及潤滑油冷卻效果不佳導致油溫高，油系統產生油泥，在板式冷油器內部慢慢積存，導致板式冷油器的冷卻效果越來越差。板式冷油器堿洗液主要通過皂化反應、乳化作用以及浸透潤濕作用將板換表面的油泥、油垢進行清除。
2.1清洗劑選擇
由于水側為干凈的閉式水，結垢的可能性不大，對板式冷油器冷卻效果影響不大，此次只針對板式冷油器油側進行化學清洗。綜合板式冷油器材質，油垢的成分以及堿洗除油垢的原理，油垢可溶解于堿溶液中，因此，此次化學清洗方法選用堿性化學藥品作為清洗劑。結合現場實際情況，氫氧化鈉和磷酸三鈉目前庫存量較多，使用安全性也在可控范圍內，且選用氫氧化鈉及磷酸三鈉作為清洗劑，對于清洗效果更加穩定。
2.2堿洗流程
圖1所示為板式冷油器堿洗系統圖。
除蒸汽加熱管道和清洗水箱外，其余管道和閥門均為不銹鋼閥門，加熱汽源取自就近機組蒸汽管道，補充水源取自機組就近消防水管道，加熱產生的疏水直接排至附近地溝。系統設計有再循環管道，在清洗液配制過程中起到溶藥以及調節系統壓力及流量的作用。該系統自板式冷油器進出口增加管道和閥門，可以切換正反洗流程，以加強板式冷油器清洗效果。
表1#5、#6機組板式冷油器清洗前、后對比情況
項目 機組負荷/MW 冷卻水進口水溫/℃ 冷卻水出口水溫/℃ 冷卻水溫差/℃ 潤滑油進口油溫/℃ 潤滑油出口油溫/℃ 潤滑油溫差/℃ 冷卻水調門開度%
#5機清洗前 438 32.2 51.7 19.5 61.2 38.7 22.5 18
#5機清洗后 442 31.8 53.4 21.6 61.9 40.2 21.7 12
#6機清洗前 431 31.2 46.1 14.9 56.7 38.1 18.6 19.6
#6機清洗后 428 31.2 52.2 21 57.5 39.3 18.2 17.2
1）#6機組堿洗流程。注水加熱至50℃—沖洗系統—排水—注水加熱至50℃—加藥溶解—進系統堿洗—排水—注水加熱至50℃—加藥溶解—進系統堿洗—排水—注水加熱至50℃—排水—通過反復注水加熱至50℃沖洗后至清洗水清澈干凈為止。
2）#5機組堿洗流程。注水加熱至50℃—沖洗系統—排水—隔離B板式換熱器，僅重復堿洗A板式換熱器4次—A板式換熱器4次堿洗水不排放，隔離A板式換熱器，僅重復堿洗B板式換熱器4次—排放—注水加熱至50℃,沖洗系統至清洗水清澈干凈為止。
2.3堿洗步驟
1）#6機組板式冷油器堿洗方案。
①用消防水注滿清洗系統后，打開清洗泵進口閥門、板式冷油器濾芯進出口及旁路閥門、再循環門，啟動循環泵檢查系統無泄漏，調整再循環門調節系統壓力在0.6MPa。沖洗時間控制0.5h，沖洗流速大于2m/s，清洗過程中注意清洗水箱水位正常。
②打開加熱系統進汽閥，將系統水溫加熱至50℃左右，保持該溫度循環運行1h，對主機A、B潤滑油板式冷油器進行預沖洗，沖洗結束后將水排至機組排水槽。
③重新注水，將系統水溫加熱至50℃左右，開再循環門、進口門，關板式冷油器濾芯及旁路進口門，開始加藥配制清洗液，加藥時戴好防護用具，以防止堿液進入眼睛或鼻口內。
④堿洗開始后，檢查系統無滲漏。
⑤堿洗氫氧化鈉堿度控制在03%~0.7%，溫度50℃,流速大于2m/s，時間為3~4h，其中加藥循環1h后，浸泡0.5h，再循環1h。
⑥測試項目：堿度1次/30min，溫度1次/30min。
⑦堿洗結束條件：堿濃度連續3次化驗數據無變化。
⑧堿洗完畢后用消防水對冷卻器進行沖洗，水溫控制在50℃,多次沖洗至pH值7~9后進行排放，清理堿洗水箱，確保水箱內無污泥油漬。
⑨切換閥門進行反沖洗，重復上述步驟②~⑧一次。
⑩重復步驟⑧一次。堿廢液的排放：加酸中和廢液pH值為6~9后排放至機組排水槽。清洗時間共11h，從堿的濃度檢測看，油泥、油垢對堿液的消耗較少，除油泥和油垢中的酸性成分消耗外，其堿度值幾乎不變。堿洗結束后，系統經反復沖洗后，堿洗箱中仍有少量油泥不能排盡，為促進清洗過程更快更徹底，安排人員進入堿洗箱內部進行清理。
2）#5機組板式冷油器清洗方案。結合#6機組主機潤滑油板式冷油器化學清洗的經驗，在堿洗原理、堿洗劑的選擇及堿洗系統圖的基礎上，對堿洗流程及堿洗步驟進行了改進。其改進措施是在2.3（1）條所述中：⑤條，隔離A板式冷油器系統，僅對B板式冷油器進行堿洗，堿洗使用氫氧化鈉和磷酸三鈉，按照1∶2比例配合，堿度控制在0.7%，溫度50℃,流速大于3m/s，時間為3~4h，其中加藥循環1h后，浸泡0.5h，再循環1h；⑨條，重復②~⑧3次；在B板式冷卻器4次清洗時，不排放，隔離B板式冷卻器，僅對A板式冷油器進行堿洗；重復步驟②~⑧3次；在A板式冷油器進行4四次堿洗時，將A、B板式冷油器進口門打開，切換閥門進行反沖洗；在清洗水箱清理完畢后，加入潤滑油，將潤滑油油溫控制在50℃左右，沖洗48h；倒出潤滑油后，將沖洗油排至廢油池，其余措施不變。
清洗時間約30h，從堿濃度變化看，與#6機組堿濃度變化相似，油泥、油垢對堿液的消耗較少，除油泥和油垢中的酸性成分消耗外，其堿度值幾乎不變。堿洗結束后，系統經反復沖洗后，堿洗箱中仍有少量油泥不能排盡，為促進清洗過程更快更徹底，安排人員進入堿洗箱內部進行清理。
3清洗前、后效果對比#5、#6機組主機潤滑油冷卻器清洗后，在機組同等負荷下，對比了清洗前、后冷卻水、潤滑油溫變化情況，如表1所示。
從表1中可以看出：①清洗后主機板式冷油器進、出水溫差較清洗前變大，#5機組較清洗前大2.1℃,#6機組較清洗前大5.9℃,說明水側換熱量明顯增大。②冷卻器潤滑油進、出口溫差基本無變化：#5機組較清洗前變小0.8℃,#6機組較清洗前變小0.4℃。③板式冷油器冷卻水調門開度變�。�#5機組較清洗前變小6%，#6機組較清洗變小2.4%，說明調整板式冷油器閉式冷卻水調門開度后，即使清洗后減少閉式冷卻水量，仍能達到清洗前的換熱量。
由上述三點可知此次主機板式冷油器堿洗效果較好，#5機組堿洗效果優于#6機組。
從清洗方案及清洗效果看，A、B板式冷油器單獨堿洗比同時堿洗效果好，其主要原因是單獨堿洗時，增加了堿液在板式冷油器內的流速，加大了對板式冷油器內的油垢、油泥的沖洗，其清洗相對較徹底；單獨堿洗時加入了磷酸三鈉，更有利于油泥、油垢的乳化和溶解，清洗效果得到加強；堿洗后用沖洗油對板式冷油器進行48h沖洗，在原潤滑油系統循環一天后，#5、#6機組潤滑油顆粒度分別10級、14級，堿洗結束后用沖洗油對堿洗系統進行沖洗，有利于將板式冷油器內部分殘留的油垢、油泥溶解并帶出系統，使堿洗效果更好。