超 聲 波 預(yù) 防 污 垢 的 必 要 性 

污垢對(duì)冷熱交換設(shè)備的影響及清除： 

　　冷熱交換設(shè)備(如換熱器、冷凝器、復(fù)水器、空壓機(jī)中冷器等)一般均采用冷卻循環(huán)水進(jìn)行冷熱交換。但冷卻水大多數(shù)含有鈣、鎂離子和酸式碳酸鹽。當(dāng)冷卻水流經(jīng)金屬表面時(shí)，有碳酸鹽、碳酸鈣、碳酸鎂等物質(zhì)的生成,這就產(chǎn)生了水垢。另外，溶解在冷卻水中的氧還會(huì)造成金屬腐蝕，形成鐵銹。由于水垢和銹垢的產(chǎn)生，會(huì)使換熱效率下降。嚴(yán)重時(shí)不得不在殼體外噴淋冷卻水，結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞管子，失去換熱作用。 

　　研究的數(shù)據(jù)顯示水垢沉積物對(duì)熱傳輸?shù)膿p失影響巨大，隨著沉積物的增加會(huì)造成能源費(fèi)用的加大。即使很薄的一層水垢就要增加設(shè)備中結(jié)垢部分40%以上的運(yùn)行費(fèi)用。保持冷卻通道中不含礦物沉積物可以很好的提高功效、節(jié)約能源、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間和費(fèi)用。 

　　例如熱電廠的凝汽器(又稱冷凝器),它是熱力發(fā)電汽輪機(jī)組的一個(gè)重要組成部分，其作用是將汽輪機(jī)排汽冷卻凝結(jié)成水，形成高度真空，使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽能膨脹到遠(yuǎn)低于大氣壓力而多做功。凝汽器工作性能的好壞直接影響整個(gè)機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。凝汽器真空是表征凝汽器工作特性的主要指標(biāo)，是影響汽輪機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要因素之一。 

　　影響凝汽器真空的因素比較復(fù)雜，包括凝汽器傳熱特性、凝汽器熱負(fù)荷、銅管清潔率、冷卻水溫、冷卻水量、冷卻水系統(tǒng)的特性等。對(duì)于一臺(tái)已經(jīng)投運(yùn)的凝汽器，其冷卻面積、冷卻水量、凝汽器熱負(fù)荷等已基本固定，冷卻水系統(tǒng)的特性、冷卻方式、冷卻水溫也受到電廠的地理位置、季節(jié)氣候等因素限制。提高并維持較高的銅管清潔率是保持凝汽器真空高的最有效途徑。凝汽器銅管水側(cè)的臟污和結(jié)垢是導(dǎo)致凝汽器真空惡化的最主要最常見(jiàn)的原因。 

冷凝器結(jié)垢的危害 

1. 垢導(dǎo)致熱阻增大，影響傳熱效果，使排汽溫度升高，造成傳熱系數(shù)降低，凝汽器真空度降低。 

2. 使汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益降低：真空降低使蒸汽的有效作功能力減小，會(huì)影響汽輪機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。電站凝汽器一般運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：凝汽器真空每下降1kPa，汽輪機(jī)汽耗會(huì)增加1.5%～2.5%；真空降低時(shí)會(huì)限制機(jī)組出力，嚴(yán)重時(shí)要停機(jī)清洗，影響汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。 

3. 威脅機(jī)組的安全運(yùn)行：真空降低會(huì)使低壓缸、排汽缸溫度升高，引起汽輪機(jī)軸承中心偏移，嚴(yán)重時(shí)會(huì)增大汽輪機(jī)組的振動(dòng)；當(dāng)真空降低時(shí)，為保證機(jī)組出力不變，必須增加蒸汽流量，從而導(dǎo)致軸向推力增大，使軸承過(guò)負(fù)荷，影響汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行。 

4. 引起垢下腐蝕：沉積物垢下腐蝕是凝汽器銅管腐蝕的主要形態(tài)。沉積物造成銅管表面不同部位上的供氧差異和介質(zhì)濃度差異，會(huì)導(dǎo)致局部腐蝕。銅被氧化生成的Cu2+ 及Cu+ 離子，會(huì)水解生成氧化亞銅，并使溶液局部酸化，加劇了腐蝕的發(fā)展，嚴(yán)重時(shí)造成針型腐蝕穿孔，導(dǎo)致銅管及管板泄漏，循環(huán)水進(jìn)入凝結(jié)水(進(jìn)入鍋爐用的軟化水)，在無(wú)法預(yù)知的情況下，鍋爐給水品質(zhì)變差，威脅著鍋爐及發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，也直接影響發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。 

5. 降低凝汽器的使用效率：銅管內(nèi)壁形成污垢的速度很快，根據(jù)文獻(xiàn)，凝汽器銅管清掃24h后，清潔系數(shù)從1.0變?yōu)?.692，實(shí)際傳熱系數(shù)由2.93kW/(m2·℃)降到1.98 kW/(m2·℃)，致使排汽溫度從31.5℃上升到35.5℃。而0.1mm厚污垢的熱阻足以讓1mm厚的銅管的導(dǎo)熱熱阻被忽略不計(jì)。如此短的積垢時(shí)間和低的傳熱效率，將導(dǎo)致凝汽器長(zhǎng)期處于低效率運(yùn)行中。 

6. 改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行參數(shù)：水側(cè)污垢不僅使凝汽器清潔率下降和冷卻面積減少，增加了冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的水流阻力，降低了冷卻水的流量，還增加了循環(huán)水的出口壓力和循環(huán)水泵的能耗。 

長(zhǎng)期以來(lái)傳統(tǒng)的清洗方式如機(jī)械方法（刮、刷）、膠球清洗、高壓水、化學(xué)清洗(酸洗)等。在對(duì)設(shè)備清洗時(shí)出現(xiàn)很多問(wèn)題：不能徹底清除水垢等沉積物，酸液對(duì)設(shè)備造成腐蝕形成漏洞，殘留的酸對(duì)材質(zhì)產(chǎn)生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導(dǎo)致更換設(shè)備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進(jìn)行廢水處理。 

因此選用物理的方法防垢是最佳的選擇,而超聲波防垢是眾多物理防垢措施中最有效的方法。