临汾热电有限公司#2机组空冷岛自动冲洗

设备改造项目后评价报告

一、项目概况

（一）项目情况简述

山西临汾热电有限公司现装机容量为2×300MW、带有直接空冷系统的供热机组，配2×1065t/h煤粉锅炉，厂内建有供热能力为660MW的热网首站。空冷散热片安装在空冷平台上，暴露于大气中，空气中的粉煤灰、灰尘等沉积在空冷散热片的管束上造成热阻增大，换热能力下降，真空下降，背压升高，机组出力受阻，发电效益受损。每年夏季需不定期的对空冷岛散热片进行高压水冲洗工作。公司冲洗设备皮带驱动机构这种驱动方式主要在空冷岛建造时空冷岛厂家随机配套，运行中易出现皮带高温老化、跨度太大疲劳受损以及滑梯卡住拉断等现象。由于该套清洗装置当时设计落后，现场使用效果不理想。所以需要对现有设备进行技术升级改造。

（二）项目立项理由及目的

1)提高冲洗效率

由于在冲洗过程中无需人工现场操作更换设备，减少了人工来回通道的行走时间（每冲洗0.5米工作人员需要到滑梯跟前推动滑梯行走0.5米，然后调整控制器开始工作，再走回至端面过道，平均每次这种时间大约为10分钟），根据冲洗统计结果显示，再考虑更换清洗装置的时间（本次改造为每个清洗滑梯配置一个清洗装置），自动冲洗的效率是人工冲洗的四倍。

2)降低单位发电量燃煤值

据研究和实际统计表明，空冷岛散热器翅片如果长期处于不清洁状态时，会较大程度降低空冷岛的热交换效率，严重时会直接影响机组背压，使得机组单位发电量燃煤值增加6~15克。因此，有必要经常冲洗空冷岛散热器翅片，使其经常保持在一个较为清洁的状态，有效降低单位发电量燃煤值，提高公司效益。

3）增加机组发电时间

改造成自动冲洗系统后，无需为空冷岛冲洗而停机，在机组运行时也可以冲洗空冷岛。

4）降低工作人员劳动强度

由于机组运行时，空冷岛上的环境温度高达60~70摄氏度，而且水管、控制电缆、清洗喷头都很沉，每次人工移动和更换的劳动强度都很大、一般都需要三个人来操作，所以工作人员会非常辛苦，如果在天气炎热的夏季，长期在这种环境下工作更是苦不堪言，严重时会导致操作人员中暑晕厥，直接危及到人员生命安全。如果改造成自动冲洗系统，现场只需一人值守，大大降低工作人员的劳动强度，使得空冷岛冲洗工作在不知不觉中轻松完成。

5）减少清洗周期

改造成自动冲洗系统后，每一面的清洗时间大概为2.5个小时，单台机组正常冲洗时间为3天，因此可以大大减少清洗周期，提高清洗频率，使空冷岛的每一面都保持清洁状态。

6）实施自动冲洗系统改造后，使得空冷岛冲洗变得非常方便快捷。

（三）项目建设内容

充分利用现有冲洗装置进行改造，冲洗爬梯和轨道更换或整修利旧，实现空冷管束的自动冲洗。增加一套清洗水泵10t/h、额定压力15Mpa可调，新盖一座活动板房为水泵房，增加一套全新的不锈钢管路系统；水平行走部分改造成齿条导轨，安装全新的齿轮齿条自驱动单元，水平驱动齿轮齿条牵引方式，整修或更换原有轨道系统；冲洗方式采用三排管方式。冲洗管路使用DN25不锈钢管，冲洗管路分为上、中、下三部分，每一部分管路上均匀布置高压喷嘴，每一套冲洗管路上面安装三个焊接阀门，人工控制阀门开关，每次只打开其中一段进行冲洗，通过计算准确安装冲洗钢管距离散热面的距离，..每段喷嘴冲洗时的效果。每个A型塔通道内配齐高压胶管。电气控制，可编程便携控制箱（控制箱2套，带控制电缆及航空插座）可实时调速，并装有漏电保护装置。PLC、变频器采用西门子/ABB品牌，继电器和接触器采用施耐德品牌，限位开关采用欧姆龙或施耐德品牌。整套清洗系统所用电机均采用IP56，高温湿热型电器装置。整套清洗装置能够实现大车左右自动冲洗。冲洗时操作人员就地操作便携式控制箱，实现自动冲洗。每列预留高压冲洗水枪接口，配置一套高压水枪，用于人工从空冷岛内部冲洗，配合外部自动冲洗，达到更好的冲洗效果。

改造简图：

工艺部分的安装

（1）冲洗爬梯整修，齿条上轨道和下轨道安装；

（2）冲洗不锈钢管铺设，以及新增阀门的铺设和安装；

（3）三排管冲洗设备的铺设和安装；

（4）施工过程中对已有设施的拆改和更换；

（5）高压冲洗水泵的安装。

土建部分的安装

（1）水泵基础地基的施工安装；

（2）水泵活动板房施工安装；

电气部分的安装

（1）左右驱动电机以及电缆的铺设安装；

（2）水泵电缆电缆的铺设安装；

（3）行程开关以及电缆的铺设安装。

（四）项目实施进度

临汾热电#2机组空冷岛自动冲洗设备改造项目计划工期于2023年5月20日开工至2023年6月24日竣工交验使用。

本次#2机组空冷岛自动冲洗设备改造项目各施工节点完成情况施工进度统计如下：

1、齿条轨道铺设：2023年5月22日对730米上导轨齿条安装预制、吊装铺设，2023年6月6日铺设完成；

2、下轨道铺设：2023年5月22日对730米下轨道吊装铺设、调整整平，2023年6月6日铺设完成；

3、管道铺设：2023年5月25日对空冷岛上主管道和支管路铺设，上水主管道吊装铺设、阀门安装等，2023年6月12日完成；

4、水泵地基：2023年5月29日进行水泵地基开挖，2023年5月30日进行混凝土浇灌，2023年6月8日水泵安装就位，并进行二次灌浆完成；

5、驱动机构安装：2023年6月5日对12套冲洗滑梯水平齿轮驱动机构安装，并于2023年6月11日安装完成；

6、三排管安装：2023年6月5日对12套三排管冲洗装置安装，并于2023年6月11日安装完成；

7、电气设备安装：2023年6月9日对电气设备就位、电缆敷设、接线，并于2023年6月12日安装完成；

8、水泵泵房安装：2023年6月15日对水泵泵房进行安装，并于2023年6月18日安装完成；

9、2023年6月19日至6月20日进行系统整体调试；

10、2023年6月21日正式通过冷态验收；

11、2023年6月22日至6月23日进行热态试运行；

12、2023年6月28日设备正式移交。

（五）项 目总投资、资金来源及使用情况

山西临汾热电有限公司#2机组空冷岛自动冲洗设备改造工程及其配套工程相关设备、管道、阀门的投资，包括设备部分、工艺部分、土建部分、电气及控制部分总投资135.321万元。本项目不贷款，全部由山西临汾热电有限公司自筹资金投资建设。

二、项目实施过程的总结及评价

（一）项目准备阶段           

根据项目内容招标确定了施工单位，落实了备品备件，依据电力建设施工验收技术规范、建筑地基基础工程施工质量验收规范、管道焊接及验收规程、混凝土结构试验方法标准等相关验收规范编制并审核了#2机组空冷岛自动冲洗设备改造工程组织、技术、安全措施、质量验收记录卡，工程质量报验卡等技术文件。明确了人员职责，落实了专用工器具。对施工单位的管理人员及特殊工种作业人员的上岗资质，对其上岗执业资格予以确认，对劳务..队伍的施工管理人员的上岗执业资格予以了确认。

（二）项目实施阶段

    工程质量控制是本次履行工程项目的核心工作目标。为此，从影响工程质量的因素入手，运用主动控制与被动控制监帮相结合的方法，对各水泵基础、管道焊缝施工质量采取事前、事中与事后控制，..工程质量达到设计文件及相关验收标准的要求。施工过程中要求土建、管道各专业施工班组进场材料必须附产品出厂合格证，对按要求需做二次复试的原材料及时进行见证取样，并送法定检测单位检测。对外观检验及质量..资料均符合要求的材料方允许在工程上使用。对于外观检验和检测结果不合格的材料，要求承包单位立即清出现场，不得使用。同时在过程中对使用的材料采取跟踪监督，杜绝承包单位在使用材料时存在‘以次充好，偷梁换柱’的现象发生。在控制承包单位的施工方法和技术措施方面，我们采取预控措施。在承包单位准备施工工程项目前，我们要求承包单必须提前上报经其上级主管部门业已审批的施工组织设计或施工技术措施；并经我方相关专业工程师审查批准后，方允许施工单位施工。对其提交的施工组织设计或施工技术措施，我们着重审查其是否具有针对性、可操作性和对现场施工的指导性，并根据设计文件、规范以及现场实际情况提出相应的审查意见；对其内容中存在的编制错误或与设计文件、规范相违背的地方给予指正，要求其在修改后重新报审。我们现场对施工单位各项技术措施及质量..措施的落实情况进行监督检查。在基础上良好地控制了基坑换填及管道安装的施工质量。进入现场的施工机械设备，我们除了对其书面..资料进行核查外，而且在现场对其运转时的工作能力进行检查，以..机械设备满足现场的施工要求；同时核对施工单位是否将投标文件中承诺的拟采用设备进场使用。在环境控制方面，我们针对各水泵基础的实际特征及其周边环境的特点，充分考虑施工中可能发生的情况，提前通知施工单位充分做好施工前准备工作，充分考虑生产环境、劳动环境、周边环境对施工的影响，避免工作准备不充分或..措施、防护措施不利而影响正常施工进度或施工质量。工程进度的快慢直接关系到工程建设项目能否按期竣工和投入使用问题。结合现场实际情况，对施工单位编制的施工进度计划进行提前审查，对施工单位不合理的工序安排提出意见，要求其合理调整，使进度计划满足实际工程需要。工程于2023年6月28日正式通过验收。圆满完成了#2机组空冷岛自动冲洗设备改造工程的各项任务。

（三）项目运营阶段

6月22日至23日进行了热态试运行，6月28日正式移交投运，截止目前，运行状态良好，在这同时完成了#2机组空冷岛自动冲洗设备改造工作监理报告和外委队伍评价报告。并完成了设备和系统的归档工作。

三、项目效果及效益评价

通过2023年#2机组自动冲洗设备改造项目的实施，取得了良好的经济社会效益（效益评估中只计算冲洗装置运行后的直接经济效益，不考虑发电煤耗降低所产生的污染物排放减少带来的环保效益），具体为:

1、机组多发电量效益

按照自动冲洗装置运行使机组真空平均提高5kPa计算，则使机组功率增加3.0MW（1%）。自动冲洗系统投运前，按照5、6、7、8、9、10月份每天限负荷2h计算，自动冲洗系统投运后使机组年增加发电量108万度。上网电价按照0.36元/度，则年增加收入38.88万元。

2、煤耗下降效益

根据相关试验及数据，每冲洗一次，背压平均约下降5kpa，背压每下降1kpa，煤耗将下降2g/kw.h。每年自动冲洗装置运行使机组年节约标煤2592t。我厂2022年全年发电量约33亿千瓦时，标煤入厂单价按200元/吨，则经济效益51.84万元/年。

3、电机节能

单台机组电机节能38.11万度，按照每度0.36元计算，则电机节能效益为13.72万元；

4、运行成本增加

冲洗1面需要3个小时，每个小时除盐水的需求量为12吨，每吨除盐水处理成本为15元，一年冲洗6次，计算如下：6次x12面x12吨x3小时x15元=3.88万元。

5、经济效益

根据机组多发电量效益、煤耗下降效益，以及运行成本增加，自动冲洗装置运行年经济效益为100.56万元。

6、安全方面效益

由于机组运行时，空冷岛上的环境温度高达60~70摄氏度，而且水管、控制电缆、清洗喷头都很沉，每次人工移动和更换的劳动强度都很大、一般都需要两个人来操作，所以工作人员会非常辛苦，如果在天气炎热的夏季，长期在这种环境下工作更是苦不堪言，严重时会导致操作人员中暑晕厥，直接危及到人员生命安全。如果改后造，大大降低工作人员的劳动强度，使得空冷岛冲洗工作在不知不觉中轻松完成。

四、总体性能指标对比

#2机组空冷岛自动冲洗设备改造项目2023年6月21日正式通过冷态验收，2023年6月22日至6月23日进行热态试运行；截止目前，运行状态良好。

我们随机抽取了自动冲洗设备投运前#2机组背压数据：

1、2023年6月11日 15：34:25时环境温度为31.932℃、机组背压为38.767、机组负荷为209.48，曲线参数图见图一；

2、2023年6月12日 18：48:02时环境温度为32.501℃、机组背压为31.548、机组负荷为228.98，曲线参数图见图二；

3、2023年6月12日 19：28:14时环境温度为32.216℃、机组背压为31.441、机组负荷为223.76，曲线参数图见图三；

同时在自动冲洗设备投运后我们选择相同环境参数下#2机组背压数据，方便进行性能参数对比，投运后的背压数据：

1、2023年6月23日 16：35:32时环境温度为34.439℃、机组背压为19.368、机组负荷为227.61，曲线参数图见图四；

2、2023年6月26日 16：40:05时环境温度为33.819℃、机组背压为17.521、机组负荷为249.86，曲线参数图见图五；

3、2023年6月26日 17：53:25时环境温度为32.191℃、机组背压为16.163、机组负荷为197.12，曲线参数图见图六；

四、项目后评价结论及建议

通过本项目的实施可有效降低机组背压平均约4~6KPa，有效降低运行煤耗，提高冲洗效率和冲洗效果，降低工作人员的劳动强度，提高机组运行时间，对空冷岛的维护保养也能起到非常好的作用，取得了显著的经济与社会效益，在国内同类机组具有良好的示范效应及推广前景。

本工程的建设响应了国家关于电力高能耗企业节能减排的号召要求，使公司在环保清洁能源建设这一目标上更近一步，成为环境友好型和资源节约的示范型电厂。