通過對直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統凝汽器管束外部污垢的形成，以及由于污垢而造成直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統的傳熱效率降低的原因進行分析，說明了直接空冷凝汽器管束清洗的必要性、重要性，并且詳細闡述了清洗水系統的組成、特點及其系統設計的原則等。

近幾年，隨著我國國民經濟的迅速發展，各行各業對電力的需求越來越大，促使電力工業進入了一個高速發展的時期，尤其是火力發電廠的建設速度和規模更是空前的。根據可持續發展的國家政策，在富煤缺水地區建設空冷電站是發展國民經濟的必然選擇。研究空冷電站的特點，推廣空冷技術已成為當前電站建設的主要趨勢。

1電站冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統

電站冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統按換熱過程可分為直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統和間接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統。間接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統又可分為表凝式間接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統和噴射式間接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統。本文闡述的清洗水系統是針對直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統的。直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統，又稱空氣冷凝系統，是將汽輪機排出的乏汽，由管道引入稱之為空冷凝汽器的鋼制散熱管束中，由環境空氣直接將其冷凝為等溫凝結水，減少了常規二次換熱所需要的中間冷卻介質，換熱溫差大，效果好。直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統主要由大直徑排汽管道系統、空冷凝汽器順流管束、空冷凝汽器逆流管束、空冷風機組（風機、電機、減速箱和變頻器）、抽真空系統和凝結水系統等組成。

中、小型汽輪發電機組可直接在汽機房屋頂上布置空冷凝汽器。大型汽輪發電機組的空冷凝汽器通常布置在汽輪機房A列柱外側，與主廠房平行的縱向平臺上；其總長度與主廠房長度基本一致；其高度較汽機房高，低的有十幾m,高的甚至要到幾十m高。

2空冷凝汽器

目前世界上直接空冷電站采用的空冷凝汽器形式有以下3種形式。

2.1雙排管空冷凝汽器

基管（橢圓管）尺寸100mmX20mm,矩型翅片嵌套在基管上，材質均為碳鋼，外表面熱浸鍍鋅。主要特點是管內流通面積較大，兩排管翅片間距不同，一排翅片管的翅片間距為4mm,二排翅片管的翅片間距為2.5mm,翅片厚度0.35mm,熱負荷較均勻；翅片開有繞流孔，保證其換熱效率，管型材質能承受較高的清洗水壓。

2.2三排管空冷凝汽器

基管（橢圓管）尺寸72mmX21mm,鋼片纏繞在基管上，材質均為碳鋼，外表面熱浸鍍鋅。主要特點是由于翅片是纏繞在橢圓基管上，翅片效率較高，翅片間無空氣流動干擾，換熱效率較高，空氣側阻力小；一排翅片管的翅片間距為4mm,二排翅片管的翅片間距為3mm,三排翅片管的翅片間距為3mm,翅片厚度0.35mm,管型材質能承受較高的清洗水壓。

2.3單排管空冷凝汽器

基管（橢圓管）尺寸219mmX19mm,基管為碳鋼外包鋁層復合管，翅片為鋁翅片釬焊在基管上，無需熱浸鍍鋅。主要特點是采用大直徑的基管，管內蒸汽通流面積增大，有利于汽液的分離和防凍，管內和空氣側阻力較小；翅片間距為2.3mm,翅片厚度為0.25—0.30mm,管型材質能承受較低的清洗水壓。3種空冷凝汽器管型在世界上都有很多家電廠在使用，而且運行地都很好。無論是哪種管型，各有優缺點，很難斷然區分其性能優劣。

3空冷凝汽器外部污垢及成因

沙塵。華北、西北地區屬顯著的大陸性氣候，尤其是春、秋多風，又干旱少雨，加上整個地區植被覆蓋很少，一旦起風，必然是風夾帶著沙塵形成“沙塵”天氣，甚至會形成“沙暴”天氣。大氣中的塵埃和腐蝕性氣體共同形成的化合物附著在翅片管表面，吸收大氣中的水分或遇到雨、雪及雨、雪中的有害物質，會激活這些附著物,加劇對翅片管的腐蝕，對熱量的散發非常不利。春夏時節，花草樹木復蘇、生長，各種昆蟲也開始滋生繁衍，經自然風的作用，以及空冷風機的吸風作用，加上由于空冷凝汽器管束翅片管的翅片間距小2.3mm,2.5mm,3mm,4mm,翅片之間極易被花粉、昆蟲、樹葉、各種絮狀物填塞；尤其是絮狀物，鉤掛在翅片上，日積月累，吸附灰塵，形成致密的覆蓋物，很難清除。

4污垢產生的不利影響

空冷凝汽器管束的翅片管表面及翅片之間，由于污垢的存在，會腐蝕翅片管，縮短翅片管的使用壽命，影響整個機組的使用年限。由于翅片間污垢的存在，增加了空氣流過翅片管的阻力，降低了空冷凝汽器管束的空氣流量，勢必會增加風機的功耗，提高廠用電率。翅片管表面和翅片之間的污垢和附著物還會加大翅片管的傳熱熱阻，降低翅片管的傳熱系數，引起空冷凝汽器ACC性能的下降，造成汽機背壓升高，電廠總循環效率下降，導致發電量減少，運行成本升高。

5消除污垢形成的措施

降低翅片管表面的粗糙度。熱鍍鋅翅片管的翅片在冷加工過程中會形成尖棱、尖角和毛刺；在熱浸鍍鋅過程中，翅片管表面會附著鋅灰、鋅渣，尖棱、尖角和毛刺處形成鋅滴，這些都是形成污垢的基礎。因此，應采取措施，盡力消除上述有害因素，降低翅片管表面粗糙度，使其達到2/m以下，甚至更低的值。鋁翅片由于需要增大其換熱性能，翅片上壓有皺折，也是使其易于積垢的原因。

使用壓縮空氣系統清洗翅片管。該系統采用可移動式空壓機產生的壓縮空氣為介質，采用較長的噴嘴，使其噴出的空氣流速達到100m/s以上，并保證空氣噴嘴垂直于翅片管管束。這種方法比較清沽、節省水，也易于操作，尤其對空冷凝汽器表面的浮塵作用明顯。但是，該系統耗能大，對頑固附著物、水溶性附著物等清除作用不大。

使用高壓水沖洗系統清洗翅片管。該系統采用可移動式高壓水泵或固定式高壓水泵向清洗系統供水管系提供高壓水，壓力可達10MPa。這種方法的清洗設施較為復雜，也必須保證噴嘴對于散熱器的精確定位和保持垂直方向。但是，這種方法能清洗嚴重污染的散熱器和粘性沉積物，尤其適用于鍍鋅鋼翅片管束的清洗。

水和空氣的清洗方法都可用在連續運行的空冷凝汽器上，清洗時不需停運。

6清洗效果

直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置www.szhongshen.cn系統使用初期，空冷凝汽器管束的清潔未受到重視。在運行期間發現，系統的設備運行正常、真空嚴密性正常的情況下，而系統的運行背壓卻超出設計值，從而導致機組運行煤耗升高，經濟性下降。通過對直冷系統各系統的分析、檢查發現，造成系統背壓升高的原因是直接空冷凝汽器管束的翅片間隙被污物堵塞，使得通過管束的風量減少，通風壓降增大，管束的散熱性能下降所致。

20世紀90年代，直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置www.szhongshen.cn系統中增加了清洗系統，成為繼空冷凝汽器、排汽管道及凝結水管道系統、抽真空管道系統后，又一重要的、必不可少的系統。在空氣質量好的地區，通過對空冷凝汽器管束的清洗，可使流過管束的空氣通量增加約35%,這樣，使得機組運行背壓下降約3.3kPa。而在空氣質量差的地區，空冷凝汽器管束由于被風沙、灰塵等堵塞，某200MW機組的負荷曾被迫降至130MW,經清洗后，才使帶負荷能力恢復正常。某600MW機組，曾因空冷凝汽器翅片臟污,導致換熱能力下降，機組背壓超過設計值，通過清洗，使得機組運行背壓降低約10kPa,熱耗率下降約300kJ/(kW-h),供電煤耗降低達10g/(kW-h)之多。

7清洗的時間

在多數情況下，空冷凝汽器每年至少應徹底清洗1~2次，時間安排在炎熱的夏季來臨之前，這樣可確保空冷凝汽器達到大的冷卻能力。

一般來說，空冷凝汽器在冬季運行時，有富裕的冷卻能力，因空冷凝汽器污染造成的冷卻能力下降，對機組運行的影響不大。在我國直接冷凝器自動在線膠球清洗裝置系統多建于北方地區，而北方地區多風沙、污染重,使得空冷凝汽器管束在較短時間內就會沉積較多