膠球清洗凝結(jié)器裝置的佳運(yùn)行方式

       膠球清洗裝置能清洗圓形水管式凝結(jié)器及熱交換器，清除管內(nèi)臟污與結(jié)垢，以保持良好的傳熱效果，確是一種節(jié)約能源、防止水管腐蝕，延長設(shè)備壽命的有效措施，電站中已廣泛應(yīng)用。
       在國外膠球清洗裝置的設(shè)備運(yùn)行費用與節(jié)能所回收的費用相比，常認(rèn)為是微不足道的。為了取得大的經(jīng)濟(jì)利益，裝置多是連續(xù)運(yùn)行，以使凝結(jié)器持續(xù)處在佳的傳熱系數(shù)下，但是，國內(nèi)由于膠球價格高，壽命短，造成裝置運(yùn)行費用高，因此，目前大多數(shù)電站都采用定時、間斷運(yùn)行的方式使用。這樣，凝結(jié)器運(yùn)行只能在短暫的瞬間接近佳的傳熱系數(shù)，若處理不好，能源浪費問題就不能得到較好的解決。
       膠球清洗裝置間斷停運(yùn)所節(jié)省的費用，是否能抵擋機(jī)組臟污的能源損失是一個值得商討的問題。這樣就有必要從理論上建立數(shù)學(xué)模型，對電站的具體情況進(jìn)行分析，以確定膠球清洗裝置的佳運(yùn)行方式和清洗的時間間隔。這對節(jié)約能源有很大的意義。
       對運(yùn)行方式和膠球清洗間隔的經(jīng)濟(jì)分析，可從兩方面討論。
1.膠球清洗裝置的運(yùn)行費用
       膠球有效清洗次數(shù)：n?=t?/t?(1)時間t內(nèi)清洗次數(shù)：n=t/x(2)時間t內(nèi)膠球清洗裝置運(yùn)行費：Y?=(ya/n?+y?t)n+y?t(3)將(1)、(2)式代入(3)式，即得：(4)式中t時間(h);ya——膠球總價格(Yuan);y?——單位時間清洗運(yùn)行費(Yuan/h);ye——單位時間設(shè)備折舊費(Yuan/h);t:——每次清洗持續(xù)時間(h);ta——膠球壽命(h);C清洗時間間隔(h)。
2.臟污損失費用
       測取每臺機(jī)組自然臟污曲線，即汽輪機(jī)排汽壓力隨時間的變化關(guān)系。P=Q?(t)(5)查原機(jī)組功率微增特性曲線，即汽輪機(jī)功率微增隨排汽壓力變化關(guān)系。N=P?(P)(6)由(5)、(6)式得機(jī)組功率自然損耗曲線，即功率減少隨時間變化的關(guān)系。N=f(t)(7)在無膠球清洗裝置時，自然臟污電度損失為：(8)相應(yīng)的價值為：Ym=y?W(9)其中y?為電價(Yuan/kW·h)。現(xiàn)在研究間斷投入清洗裝置時的臟污損失價值。在停止投入膠球清洗時功率損耗曲線與自然損耗曲線相同；N?=f?(t)在投入膠球清洗時功率損耗曲線為：N?=f?(t)(11)每時間間隔x內(nèi)臟污的電度損失為：
       為簡化計算，在時間不長的一段間隔內(nèi)，可將功率損耗曲線按直線看待，見圖。圖間斷清洗的功率損耗的線性化曲線N?≈at(13)N?≈a(x-t?)-bt(14)式中a——臟污速度，即單位時間內(nèi)功率的損耗值(kW/h);b——清洗速度，即單位時間內(nèi)功率的微增值(kW/h)。
       因此，x時間間隔內(nèi)臟污的電度損失為：(15)簡化式為：(16)若t;<x時，則(17)在時間t內(nèi)臟污損失費為：Y?=ny?W(18)將(2)、(16)式代入(18)式得：(19)經(jīng)濟(jì)損失總和：經(jīng)濟(jì)損失Y為上述二者之和，即；Y=Y?+Y:(20)將(4)、(19)式代入(20)式得：(21)佳清洗時間間隔：確定佳清洗時間間隔，求經(jīng)濟(jì)損失總和Y的小值：(22)根據(jù)國內(nèi)實際使用情況，清洗持續(xù)時間采用定值，即：t?=const可得：(24)(24)式即為求解佳清洗時間間隔的數(shù)學(xué)模型。計算實例：機(jī)組型號：N50-90-1型單缸、沖動、凝汽式汽輪機(jī)；凝汽器型號：N-3500-1型雙路雙通表面回?zé)崾�；冷卻面積：3500m2;銅管數(shù)量：6222根；銅管尺寸：φ25×1×7220mm;機(jī)組與膠球清洗裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)：膠球投入個數(shù)：150～200個(銅管根數(shù)/4的10%),每根銅管清洗一次所需時間：2.7min(試驗值)單個膠球價格ya=0.30Yuan;膠球壽命ta:280h;每次清洗運(yùn)行費用yoti:20Yuan;每次清洗持續(xù)時間t?=(0.5～1)h,0.5h);臟污速度a=6～12kW/h,(取8kW/h);電價Ja=0.08Yuan/kW·h佳清洗時間間隔：根據(jù)(24)式計算=7.9～8(h)即可認(rèn)為每班清洗一次，清洗時間30分鐘為宜。
結(jié)論：
       1、由(24)式可以求解出膠球清洗裝置佳的清洗時間間隔；
       2、佳的清洗時間間隔與運(yùn)行條件及設(shè)備條件多種因素有關(guān)，因各廠具體情況而異；
       3、若臟污速度高，電價貴，膠球清洗裝置持續(xù)時間短，膠球清洗裝置運(yùn)行費用低或膠球壽命長、價格低廉，都可使清洗時間間隔縮短；
       4、當(dāng)清洗時間間隔x<t,膠球清洗裝置即連續(xù)投入運(yùn)行，此時臟污損失達(dá)到��；
       5、(21)與(24)式亦可給制造廠提高設(shè)備質(zhì)量、降低成本提供合理指標(biāo)；
       6、通過實例計算看出，臟污速度及持續(xù)時間是影響佳膠球清洗裝置時間間隔的重要因素。因此對各種不同機(jī)組，各電站不同情況需經(jīng)多次試驗摸索，以準(zhǔn)確確定其臟污速度及持續(xù)時間。