膠球清洗-膠球清洗裝置系統安裝經(jīng)濟性分析？膠球清洗系統系統運行——膠球清洗裝置系統的運行方式有連續運行與間歇運行，臺山核電站的膠球清洗系統是連續運行。機組在正常運行條件下，正常投近膠球清洗系統能保持凝汽器冷卻管潔凈，通過(guò)選用合適的膠球和運行方式，能夠保持冷凝器清潔系數在0.95以上（鈦管）。
膠球清洗系統技術(shù)可行性分析
臺山核電站屬于濱海電廠(chǎng)，凝汽器采用海水直流供水冷卻方式，凝汽器冷卻管內壁可能產(chǎn)生的污垢主要包括:化學(xué)垢、泥沙垢、生物垢，及油類(lèi)垢等。同等厚度的微生物垢層所形成的熱阻是化學(xué)垢的5~10倍，而且其在海水中的生成速度相當的快。生物垢產(chǎn)生與水溫、流速、水域環(huán)境有不同程度的關(guān)系，臺山屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區，該地區有大量水產(chǎn)養殖業(yè)，凝汽器產(chǎn)生生物垢的可能性很大。化學(xué)垢、泥沙垢可以通過(guò)停機后人工清洗的方式短時(shí)清除。而生物垢和油垢是隨水而生，必須采用在線(xiàn)清洗的方式,方能對生物垢和油垢可以在線(xiàn)有效的清除，保證機組運行期間冷凝管的潔凈度。
凝汽器冷卻管清洗方法主要包括在線(xiàn)膠球清洗和停機人工清洗。凝汽器在線(xiàn)膠球清洗方式相比人工清洗方法優(yōu)勢十分明顯。膠球清洗系統在線(xiàn)運行可以在污垢形成初期清除掉凝汽器冷凝管壁上的微觀(guān)污垢，保證運行的凝汽器始終保持管壁的高清潔，經(jīng)濟效益顯著(zhù)。在線(xiàn)膠球清洗可以避免核電大修時(shí)人工沖洗，節約了維修時(shí)間和費用。在線(xiàn)膠球清洗對凝汽器的鈦管沒(méi)有損害。
凝汽器管道內壁上容易形成水膜，根據有關(guān)數據顯示，水膜對換熱系數的影響甚至大于結垢對換熱系數的影響。安裝膠球清洗系統可以有效地破壞管壁上形成的水膜，提高換熱系數。
臺山核電站釆用直流供水冷卻方式，冷卻水直接取自海水。當地的水溫直接影響核電機組出力。而水溫越高時(shí)，膠球清洗系統對機組出力貢獻越大，經(jīng)濟效益越為明顯。這是因為當水溫高時(shí)凝汽器運行在高背壓區，微增曲線(xiàn)變化率大,膠球清洗提高凝汽器真空度，對微增出力的增加越為明顯；而在水溫低的凝汽器低背壓，微增出力變化平緩，膠球清洗提髙凝汽器真空度，對機組出力的貢獻就是不是很明顯。所以安裝膠球清洗系統，夏季比冬季所獲得的電廠(chǎng)收益更大。因此，地區水溫偏高的臺山核電站更宜于安裝膠球清洗系統。
膠球清洗技術(shù)在國內外大型火電機組中應用廣泛，已經(jīng)是成熟的技術(shù)。在國外核電機組中也已經(jīng)成熟應用。因此，雖然在國內核電機組中雖然很少應用,但膠球清洗技術(shù)是可行的。
膠球清洗系統經(jīng)濟可行性分析
安裝膠球清洗系統是通過(guò)保持凝汽器的潔凈度、整體換熱系數，保證機組良好的真空度，提高機組出力。根據對同類(lèi)型的機組調研，如果機組沒(méi)有安裝膠球清洗系統，運行一段時(shí)間后凝汽器潔凈度系數高為0.85,如果安裝膠球清洗系統后，保守估計潔凈度系數可達到0.95。臺山核電站凝汽器面積116500m2，循環(huán)水流量91.9m3/s,凝汽器中被循環(huán)水帶走的熱量2860800kJ/so安裝膠球清洗系統后，凝汽器潔凈度提高,根據實(shí)際清潔系數數據,假設凝汽器潔凈度系數從0.85提高到0.95,根據凝汽器熱力學(xué)計算，凝汽器背壓降低約0.2kPa,機組發(fā)電效率提高約0.15%。
臺山核電站兩臺機組，每臺機組出力取750MW,年運行小時(shí)數7000h,上網(wǎng)電價(jià)（稅前）為0.38元/kW?h,同時(shí)，忽略由于水溫低的冬季2個(gè)月收益。安裝膠球清洗系統與不安裝膠球清洗系統的經(jīng)濟比較，每年可增加的收益：1.750x106x0.15%x7000x5/6x0.38x2=637500（元/年）以上估算結果比較保守，因為沒(méi)有安裝膠球清洗系統的機組，隨時(shí)間機組凝汽器性能還會(huì )進(jìn)一步惡化。在18個(gè)月的檢修周期內，不可能進(jìn)行人工清洗，則凝汽器性能的惡化會(huì )更顯著(zhù)。安裝膠球清洗裝置系統后僅僅是把凝汽器潔凈系數保持到0.85就獲得了很大的收益。
風(fēng)險分析
膠球清洗系統運行風(fēng)險
膠球清洗系統對機組運行的風(fēng)險要小得多，機組運行時(shí)，膠球清洗裝置可以運行也可以不運行。也就是，即便是膠球清洗系統出現問(wèn)題，也不影響機組安全運行。當膠球清洗裝置正常運行時(shí)，收球網(wǎng)在正常運行情況下，通常水阻為2.7kPa。當膠球清洗系統不運行時(shí)，凝汽器出水管上的收球網(wǎng)打開(kāi)，收球網(wǎng)水阻可以忽略。在極端情況下，收球網(wǎng)可打開(kāi)進(jìn)行清洗，使其從循環(huán)水系統中解列，保證循環(huán)水系統的安全。因此，膠球清洗系統的設置對整個(gè)機組安全運行風(fēng)險影響很小。
膠球清洗裝置系統設備鳳險
如果膠球清洗設備運行不好，可以不投運，影響經(jīng)濟運行,但不影響安全運行。膠球清洗設備運行不好，主要表現在：收球率低，收球網(wǎng)卡球、凝汽器被堵、膠球水泡后體積膨脹等。這些問(wèn)題主要原因在于供應商的設備質(zhì)量，如膠球的密度、體積膨脹率、壽命，收球網(wǎng)的防腐材料、防腐措施、控制。因此，設備風(fēng)險完全可以通過(guò)對供應商的嚴格要求來(lái)控制。
總之，臺山核電站配置膠球清洗裝置系統的設計是可行的，并且有效地降低了凝汽器的端差，提高了真空，實(shí)現了不停機連續地清洗，延長(cháng)了鈦管的使用壽命，提高了經(jīng)濟效益。
