陳寧：力主火電廠凝汽器清洗的革新

本刊記者 劉 磊

火電廠凝汽器運行情況的好壞,對火電機組的效率有著至關重要的影響。如果能通過對回轉機械臂進行噴頭定位，送入凝汽器銅管內(nèi)，對凝汽器銅管內(nèi)部的污垢進行高壓水射流清洗，就能實現(xiàn)清洗凝汽器時發(fā)電機組不停機高效在線清洗，既能節(jié)約能源、清洗徹底，又無污染。

這項技術的實現(xiàn)者就是中國礦業(yè)大學電力學院陳寧教授。他帶領的課題組開發(fā)的新一代電廠凝汽器清洗技術——電廠凝汽器高壓水射流在線清洗機器人技術（Condense Online Cleaning Robot，簡稱COCR）已獲得了國家發(fā)明專利一項，獲得國家實用新型專利四項。開發(fā)的清洗機器人系統(tǒng)覆蓋面積大，自鎖性能好、抗振動、穩(wěn)定性高，具有廣泛的實用性和極大的節(jié)能減排意義。目前該技術已經(jīng)在沈煤集團旗下的紅陽電廠裝機使用，為我國該領域的科技發(fā)展做出了貢獻。

在探索中創(chuàng)新突破

致力于我國新能源、節(jié)能理論等方面的教學與科研工作的陳寧教授1992年7月畢業(yè)于中國礦業(yè)大學電廠熱能動力工程專業(yè)，2003年獲流體機械工學碩士學位，2010年獲流體力學工學博士學位。2008～2010赴加拿大薩省大學留學。作為江蘇省青藍工程中青年學術帶頭人、加拿大薩斯喀徹溫大學訪問學者，陳寧教授近年來主持或參與江蘇省高技術研究項目、國家“十一五”科研項目、建設部科技攻關項目等多項國家級、省部級課題。在陳寧教授的多項成果中，COCR凝結了他較多的心血和智慧。

凝汽器主要用于汽輪機動力裝置中，分為水冷凝汽器和空冷凝汽器兩種。凝汽器除將汽輪機的排汽冷凝成水供鍋爐重新使用外，還能在汽輪機排汽處建立真空和維持真空。凝汽器的主要作用，一是在汽輪機排汽口建立并保持高度真空，二是在汽輪機排汽凝結的水作為鍋爐給水，構成一個完整的循環(huán)。而凝汽器通過與循環(huán)水進行熱交換，使凝汽器保持較高的真空度。凝汽器真空過低會嚴重影響電廠機組的安全經(jīng)濟運行,而造成凝汽器真空過低其中一個重要原因就是凝汽器冷卻水管結垢。

凝汽器在線清洗機器人是針對凝汽器的污垢問題設計的特種專用設備，創(chuàng)造性地解決了傳統(tǒng)在線清洗設備的不足。它綜合了機器人技術、高壓水射流技術和水下密封技術，實現(xiàn)了凝汽器冷卻管的逐根清洗和智能運行，使凝汽器始終保持著高清潔率，較理想地改善了汽輪機的端差和真空度，對降低發(fā)電廠能耗具有明顯的效果。同時避免了凝汽器的酸洗工作和人工離線清洗工作。

在應用中彰顯效益

COCR直接獲得的經(jīng)濟效益是十分可觀的，在1000MW發(fā)電機組上安裝使用一套COCR系統(tǒng)，每年至少可以產(chǎn)生的直接和間接的經(jīng)濟效益超過1276萬元。即使按照直接經(jīng)濟效益1276萬元計算，COCR的經(jīng)濟效益是十分顯著的。

COCR系統(tǒng)實施后，每臺機組（100萬千瓦）每年可以節(jié)能標準煤大約10000噸以上，相應地減少CO2排放大約2.5萬噸，具有極大的節(jié)能減排意義。通過江蘇省科技廳項目驗收。開發(fā)的實用機器人系統(tǒng)在東北紅陽電廠實際裝機，實用效果獲得了現(xiàn)場的好評。

每一項科研成果的背后都凝聚了一批科研工作者的默默付出和執(zhí)著追求。正是有了陳寧教授團隊這樣視野開闊、勇于創(chuàng)新的科學中國人，世界科技中心的“版圖東移”，才將可能成為勢不可擋的時代潮流。