1 设备概况

内蒙古京泰发电有限责任公司1号、2号机组为NZK300-16.7/538/538型直接空冷机组，分别于2010年2月、3月投产，空冷凝汽器由国电龙源冷却有限公司生产。每台空冷凝汽器冷却面积为803 977 m²，其中顺流区676 586 m²，逆流区127 391 m²。空冷平台分为6列，每列布置5台轴流变频风机。空冷凝汽器内部结构复杂，每个单元内部两侧均有5排喷淋系统的喷淋管，顶部有A形支撑架和手拉葫芦的轨道，中间还有1台电动机（见图 1）。散热器翅片管壁厚1.5 mm，翅片厚度0.25 mm，翅片间距2.3 mm。

2 存在的问题

2015年内蒙古京泰发电有限责任公司对空冷凝汽器的冲洗系统进行了改造，实现了对散热器外部的自动冲洗^[1-3]。近几年每到5月份电厂周围会有很多的杨絮和柳絮。空冷岛为管束结构，管子数量多，管间距小；翅片结构复杂，且间距小，极易积灰和被柳絮、杨絮覆盖。柳絮和杨絮覆盖在散热器内表面，使空气流动阻力和热阻增加，空冷凝汽器散热效果变差，机组被迫在高背压下运行，严重影响其运行的经济性。2017年5月（柳絮、杨絮覆盖前）和6月（柳絮、杨絮覆盖后）的散热器内部情况如图 2所示。分别对1号、2号机组5月、6月的背压数据进行统计，见表 1和表 2所示。由表 1、表 2可以看出，5月和6月的背压相差2~3 kPa。

针对以上问题，在每年6月底，杨絮和柳絮逐渐消失后，电厂会对空冷凝汽器进行冲洗。但是通过空冷岛外部冲洗方式无法将散热器内部覆盖的杨絮和柳絮冲洗干净。

3 冲洗装置的研制

由于从空冷凝汽器外部无法将柳絮、杨絮冲洗干净，只能从内部用高压水枪进行冲洗，专业的高压水枪冲洗费用较高。如果购买冲洗设备，费用也比较昂贵，而且该电厂空冷凝汽器内部结构复杂，冲洗设备无法正常使用。结合空冷凝汽器内部的结构及原有的冲洗系统，自主设计和制作一款适合空冷凝汽器的内部冲洗装置。

3.1 构成

在空冷凝汽器内部增设1台冲洗装置，水源和泵采用原有的冲洗系统，冲洗水泵出口压力为6.5~7.0 MPa。在风机桥架两侧增加1套滑动装置，可使冲洗装置上下、左右自由移动，并能将冲洗水枪固定在滑动装置上，便于操作。滑动架由10 mm厚的钢板制成，两侧有固定钢板，以防止被高压水的反作用力冲走。冲洗用的高压水枪（包括长水枪和短水枪）用U形夹固定在钢板上，与滑动装置为1个整体，长、短水枪可以随时更换。3根短水枪为单喷头，用于冲洗散热器中部和下部。1根上部带3个喷头的长水枪用于冲洗散热器上部。水枪钢管和喷头采用304不锈钢材料，保证喷头和钢管不腐蚀，也不会被杂物堵塞。喷头为V一字形，雾化效果为扇状。水枪和冲洗系统用1根高压胶管连接。冲洗装置安装位置及外观见图 3、图 4所示。

3.2 冲洗方法

空冷凝汽器内部可分3步进行冲洗。

（1）第1步：先用短水枪冲洗空冷凝汽器中部，短水枪通过滑动装置可以左右、上下活动，散热器内部的柳絮及脏物都能被冲洗掉，大大提高了散热器的换热效率。

（2）第2步：用长水枪对散热器上部进行冲洗，同样使用滑动装置使水枪可以左右、上下移动，将散热器上部的柳絮及脏物冲洗出去。

（3）第3步：使用短水枪对散热器下部进行冲洗。

4 冲洗效果

2017年6月，在杨絮和柳絮季节过后采用改造后的内部冲洗装置对空冷凝汽器内部进行一次彻底冲洗（见图 5），散热器表面的柳絮和脏物被冲洗干净（见图 6），机组运行背压见表 3所示。由表 3可以看出，1号机组平均背压比冲洗前降低了4.5 kPa，2号机组平均背压降低了6.2 kPa。

根据机组运行数据，背压每下降1 kPa，煤耗将降低1.5~2.6 g/kWh^[4-6]。若按照背压每降低1 kPa煤耗降低2 g/kWh计算，夏季（6、7、8月）可节约费用96万元，去除冲洗时发生的水费、电费及改造的材料费，最终节约的费用约为89万元。

5 结语

内蒙古京泰发电公司通过对直接空冷凝汽器内部加装冲洗装置，分别对散热器内表面进行冲洗，提高了空冷凝汽器的换热效率，使机组运行背压下降、煤耗下降，经济性明显提高，改造经验可供其他电厂参考。