RCCS系統(tǒng)在冶煉廠生產(chǎn)中的應(yīng)用

羋金建

（太倉協(xié)鑫垃圾焚燒發(fā)電有限公司，江蘇 太倉 215400）

1 電廠概況

我們太倉垃圾發(fā)電廠占地約100畝。三臺(tái)杭州鍋爐廠日處理量250T生活垃圾焚燒爐配三臺(tái)蒸發(fā)量22T／H 余熱鍋爐，配南汽集團(tuán)兩臺(tái)6MW中溫中壓純凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。

2 根據(jù)凝汽器有關(guān)的技術(shù)參數(shù)資料分析凝汽器狀況

表1 凝汽器相關(guān)技術(shù)參數(shù)

凝汽系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的重要組成部分,對整個(gè)火電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的影響,直接影響著機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

3 分析凝汽器真空下降對機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來的影響

運(yùn)行機(jī)組凝汽器真空的高低對汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性有著直接影響，如機(jī)組真空下降1%，機(jī)組熱耗上升0.6%～1%。因此保持凝汽器良好的換熱，保證凝汽器的最有利真空；是每個(gè)熱力發(fā)電廠節(jié)能措施中的重要內(nèi)容。

眾所周知，正常運(yùn)行時(shí)，凝汽器的排汽壓力與排汽溫度的關(guān)系是飽和蒸汽的壓力和溫度的關(guān)系。實(shí)際凝汽器內(nèi)的排汽壓力可由與其相應(yīng)的飽和蒸汽溫度來確定，而飽和蒸汽溫度可用下式計(jì)算：

上式說明，各自變量的數(shù)值越小，凝汽器排汽壓力和排汽溫度也就越小，排汽壓力的降低，增大了蒸汽的理想焓降，使更多的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變的機(jī)械能，同時(shí)釋放給循環(huán)水的冷源損失也相應(yīng)地減小了，從而提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

4 RCCS在太倉公司的應(yīng)用

4.1 RCCS工作原理

RCCS是基于內(nèi)插物式強(qiáng)化換熱的理論技術(shù)，具備實(shí)時(shí)在線清洗功能及強(qiáng)化換熱功能。主要應(yīng)用是需強(qiáng)化管程換熱來提高凝汽器整體換熱效率。RCCS除垢防垢及強(qiáng)化換熱的工作原理是：在凝汽器每根換熱管內(nèi)安裝本裝置，當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，不需要外加動(dòng)力，可利用循環(huán)水自身的流動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)RCCS裝置的旋轉(zhuǎn)部件，長期在凝汽器管內(nèi)不停地快速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)強(qiáng)化管內(nèi)水流的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，破壞管內(nèi)水垢的形成機(jī)理，變事后被動(dòng)除垢為事前主動(dòng)防垢,同時(shí)還能強(qiáng)化對流換熱。實(shí)驗(yàn)證明，RCCS在運(yùn)行中可大幅度提高換熱器的換熱系數(shù)K值20%以上。通過測試從低流速到高流速、低雷諾數(shù)到高雷諾數(shù)下的強(qiáng)化換熱效率進(jìn)行了測試。RCCS強(qiáng)化擾流作用非常明顯，能有效提高水側(cè)管壁的換熱系數(shù)。

4.2 太倉技改前工況

太倉再生目前配置3臺(tái)250噸/日機(jī)械爐排焚燒爐和2臺(tái)6兆瓦汽輪發(fā)電機(jī)組。雖然凝汽器系統(tǒng)有膠球清洗裝置，但工業(yè)補(bǔ)充水源水質(zhì)極差，造成管道結(jié)垢，對凝汽器長期運(yùn)行后導(dǎo)致?lián)Q熱效率降低、嚴(yán)重影響汽機(jī)的真空，造成汽耗增大，經(jīng)濟(jì)性降低。

因膠球系統(tǒng)無法維持凝汽器合理真空，每年都要多次凝汽器半面解列通過人工對凝汽器進(jìn)行半面清洗，真空很快又恢復(fù)原狀況。循環(huán)水水質(zhì)差造成凝汽器真空低，是影響太倉再生公司汽輪機(jī)效率的主要原因。

4.3 技改安裝凝汽器在線清洗系統(tǒng)RCCS

4.3.1 安裝條件

（1）要求循環(huán)水泵進(jìn)口安裝濾網(wǎng)，孔徑小于6*6mm；進(jìn)入凝汽器顆粒度不大于6mm。

（2）安裝前，凝汽器不銹鋼內(nèi)壁應(yīng)光滑、無垢，最好新安裝機(jī)組或凝汽器酸洗后安裝。

4.3.2 對水質(zhì)要求

（1）循環(huán)水氯根一般＜2000mg/L，超過該指標(biāo)需提高設(shè)備材質(zhì)。

（2）循環(huán)水總硬度＜1000mg/L。

（3）對循環(huán)水的濁度和其他指表沒有要求。

4.3.3 安裝費(fèi)用

#1機(jī)凝汽器安裝RCCS在線清洗裝置及兩道配套的濾網(wǎng)，總價(jià)為18.5萬元。

4.4 #1機(jī)組凝汽器RCCS技改情況

4.4.1 安裝RCCS前的準(zhǔn)備工作

原循環(huán)水有兩道沖壓板濾網(wǎng)，孔徑為10*10mm，因孔徑偏大且通流面積偏小，不能滿足在線裝置要求，而且通流面積小濾網(wǎng)易堵塞影響循環(huán)水泵進(jìn)口流量，每次凝汽器檢查都發(fā)現(xiàn)凝汽器換熱管口有雜物堵塞現(xiàn)象。現(xiàn)安裝RCCS配套的兩道不銹鋼絲濾網(wǎng)，孔徑6*6mm.孔徑減小后大塊雜物堵管的概率大大降低，且沖壓板改為鋼絲通流面積大大增加，減少了循環(huán)水泵入口阻力，也降低了運(yùn)行人員清理濾網(wǎng)的次數(shù)。

凝汽器開大門后檢查發(fā)現(xiàn)，鋼管內(nèi)壁積泥、結(jié)垢嚴(yán)重，經(jīng)采用氨基磺酸清洗6小時(shí)后再用高壓泵沖洗管內(nèi)水垢，直至滿足安裝要求。

4.4.2 技改前后運(yùn)行工況對比

技改前上一年同期運(yùn)行工況數(shù)據(jù)（2017年5-7月）：

表2 技改前后的工況數(shù)據(jù)對比

從表中可以看出 ：技改前三個(gè)月平均端差為12.29℃，汽耗為4.55 kg/kWh，真空90.31 kPa。

技改后的同期運(yùn)行工況（于2018年5月初安裝，運(yùn)行數(shù)據(jù)截至到7月）：

表3 技改后的同期運(yùn)行工況

從表中可以看出：技改后三個(gè)月平均端差為8.5℃，汽耗為4.43 kg/kWh，真空93.08 kPa。

從以上數(shù)據(jù)可以反應(yīng)出RCCS系統(tǒng)安裝后運(yùn)行工況良好，節(jié)能效果明顯，端差同期下降3.79℃，汽耗同期下降為0.12 kg/kWh，真空同期上升2.77 kPa。

5 RCCS安裝后的經(jīng)濟(jì)收益

太倉再生公司#1機(jī)凝汽器安裝RCCS在線清洗裝置以來，至目前運(yùn)行已近一年時(shí)間。根據(jù)運(yùn)行情況看，與上一年度同期比較，真空提高約2.77KPa，汽耗下降約0.12KG/KWH，端差同期下降3.79℃，節(jié)能效果明顯。以18年全年#1機(jī)進(jìn)汽量193145.77 T計(jì)算，全年約增發(fā)電1150MW.H,全年直接收益74.75萬元，當(dāng)年收回全部投資。

6 RCCS安裝后的注意事項(xiàng)

RCCS雖然對于降低凝汽器端差，提高凝汽器真空有很好的作用，但并非萬能產(chǎn)品，做為電廠方還是要加強(qiáng)自己的基礎(chǔ)管理工作，做好循環(huán)水水質(zhì)監(jiān)督工作才是根本。如水質(zhì)惡化到一定程度，RCCS裝置也會(huì)結(jié)垢堵轉(zhuǎn)，增加凝汽器水阻，凝汽器管還是會(huì)結(jié)垢。在平時(shí)要定期加大循環(huán)水流，增加RCCS裝置轉(zhuǎn)速，延緩結(jié)垢。平時(shí)還要做好前端濾網(wǎng)的清理工作，防止有雜物進(jìn)入凝汽器，卡住RCCS裝置或是堵管，造成凝汽器局部管道水流不暢，再者要利用停機(jī)時(shí)打開凝汽器大門進(jìn)行檢查RCCS運(yùn)行情況。