一、引言

凝汽器作为热力循环的关键设备，其换热效率直接影响机组经济性与安全性。随着运行时间增长，换热管内壁会形成水垢、生物粘泥等沉积物，导致端差增大、真空度下降。当前主流冲洗技术可分为停机清洗与在线清洗两大类，本综述结合最新行业实践（如高压水清洗的租赁模式），从工期、费用、效果及环保性展开系统性对比。

二、主要冲洗方法技术特性

（一）停机清洗技术

1. 传统化学清洗

o 原理：采用盐酸、柠檬酸等药剂溶解水垢，配合缓蚀剂控制金属腐蚀（腐蚀率≤0.125mm/a）。

o 适用场景：严重结垢（垢厚＞1mm）或硬垢（如碳酸钙、硅酸盐）清除，除垢率可达97%以上。

2. 高压水清洗（租赁/委托模式）

o 原理：通过15-20MPa高压水流（租赁设备主流压力）冲击管壁，配合旋转喷头增强清洗效果。

o 革新点：无需购置设备（市场价10-30万元），采用第三方服务（按面积/管束数量计费），单次服务成本降低60%-80%。

3. 机械刷洗（物理通炮）

o 原理：人工或机械驱动钢丝刷、尼龙刷逐根清理管道，可疏通完全堵死的换热管。

o 局限性：劳动强度大（300MW机组需3-5人·天），对铜管内壁可能造成划痕。

4. 射弹清洗

o 原理：气动发射聚氨酯射弹（直径略大于管径），通过摩擦去除软垢及藻类。

o 适配性：仅适用于无明显变形的管道，易发生卡弹风险（发生率约5%）。

（二）在线清洗技术

1. 胶球清洗

o 原理：直径略大于管径的海绵胶球随循环水通过换热管，摩擦去除附着软垢。

o 行业痛点：收球率低（平均70%-85%），需定期补充胶球（年损耗率约30%）。

2. 在线化学清洗

o 原理：投加复合螯合剂（如HS-186），在运行中溶解水垢并形成钝化膜。

o 典型效果：某300MW机组应用后，真空度提升1.5kPa，煤耗降低1.2g/kWh。

3. 机器人清洗

o 原理：搭载高压水射流的机械臂沿管束定位，逐根清洗并实时监测清洁度。

o 初期投资：单台设备约80-150万元，适用于百万千瓦级机组长期运维。

4. 超声波清洗

o 原理：20-40kHz高频振动产生空化效应，剥离轻度水垢（垢厚＜0.3mm）。

o 局限性：对不锈钢管、钛管适用性好，但可能加速铜管应力腐蚀。

三、多维度对比分析

（一）工期对比

清洗方法	单次工期	停机要求	适用机组容量
传统化学清洗	2-5天	需停机	所有容量
高压水清洗	1-3天	需停机	300MW以下优先
在线化学清洗	8-12小时	不停机	带负荷率＞80%机组
胶球清洗	连续运行	不停机	所有容量日常维护
机器人清洗	5-7天	可不停机	600MW以上

（二）费用对比（300MW机组单次成本）

清洗方法	设备成本	运行费用	总费用（万元）
传统化学清洗	低（药剂）	高（停机损失+废水处理）	15-25
高压水清洗（委托）	无（租赁）	中（服务+人工）	5-10
在线化学清洗	中（药剂）	低（无停机损失）	8-12
胶球清洗	中（装置）	中（胶球损耗）	3-5/年
机器人清洗	极高（设备）	中（运维）	20-30

（三）清洗效果对比

清洗方法	除垢率	平均端差改善	设备损伤风险
传统化学清洗	≥97%	4-6℃	中（腐蚀风险）
高压水清洗	60-80%	2-4℃	低（租赁设备标准化操作）
在线化学清洗	85-90%	3-5℃	低
胶球清洗	40-60%	1-2℃	无
机器人清洗	≥95%	5-7℃	无

（四）环保性对比

清洗方法	废水处理要求	能耗影响	环保评级
传统化学清洗	需中和处理（pH至6-9）	高（停机导致效率损失）	差
高压水清洗	仅物理冲洗废水	中（高压泵耗电）	良
在线化学清洗	低（药剂可降解）	低（不停机）	优
胶球清洗	无污染物	中（循环泵阻力增加）	优

四、优化选择策略

（一）场景适配建议

1. 紧急抢修场景：优先选择在线化学清洗（8小时见效），或高压水清洗（委托）（1-3天快速响应）。

2. 日常维护场景：采用胶球清洗+季度在线化学清洗组合，年维护成本可控制在15万元以内。

3. 深度清洗场景：每2-3年进行一次传统化学清洗，配合机器人清洗对疑难管束专项处理。

（二）经济性决策模型

· 中小机组（300MW以下）：高压水清洗（委托）+ 在线化学清洗为最优组合，全生命周期成本降低40%。

· 大型机组（600MW以上）：机器人清洗+胶球清洗，虽初期投入高，但可减少停机损失（日均约50万元）。

（三）行业趋势

· 智能化：机器人清洗结合AI视觉识别（识别污垢类型准确率＞90%），预计2026年普及率提升至30%。

· 绿色化：生物可降解清洗剂（如植物酸）逐步替代传统酸洗，降低环保处理成本50%。

注：数据综合自电力行业协会2024年度报告及第三方服务厂商案例，具体应用需结合机组实际垢样分析。