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摘 要：随着全球气候变暖，节能减排、低碳经济渐渐成为新时代的发展趋势。其中新旧动能的转换也就成为新时代的目标。其中以光热电站为主导的新能源逐渐崭露头角，而槽式光热电站以其成熟的技术而在全世界普遍推广。
槽式光热电站一般由槽式抛物面聚光器、热载体蓄热储能装置、蒸汽发电机等组成，其中作为热载体蓄热储能装置的核心系统——导热油系统，具有工程量大、系统复杂等特点。为保证光热电站的热效率，导热油系统的清洁度显得尤为重要，而其吹扫清洗技术也成为目前主要研究的课题。
本文主要讨论了PIG清洗、水冲洗、压缩空气吹扫在槽式光热电站导热油系统中的应用。
关键词：槽式光热电站；导热油；PIG清洗；水冲洗；压缩空气吹扫
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0050-02
傳统意义的系统吹扫清洗主要由压缩空气、水为主要介质，吹扫冲洗效果一般。槽式光热电站导热油系统因其介质的特殊性对系统清洁度的要求十分高，而且系统工程量大、复杂，因此传统意义的吹扫冲洗不能满足其要求。新技术的开发迫在眉睫。
NOORⅡ1×200MW槽式光热电站是迄今最大的槽式光热机组，其导热油系统吹扫冲洗创新地采用了PIG清洗、水冲洗、压缩空气吹扫联合的方案，达到了非常好的效果。以下将分别详细阐述各个方案的操作方法。
1 镜场导热油系统吹扫清洗
镜场导热油系统工程量大、走向简单，分为贯穿南北的大母管及分布于16个镜场的东西母管以及由HCE集热管、interconnecting管道、crossover管道组成。其管线特点：
南北母管管径大（直径28寸到44寸），管径形式变化小；
东西母管管径形式多样（6寸到26寸不等），管径小；
镜场interconnecting&crossover管道分布广、HCE管道材质特殊，对介质的要求高。
1.1 PIG清洗
1.1.1 技术简介
Pig是由特殊聚氨酯材料制成的形如子弹的材料，收缩性强、强度高。其工作原理是把Pig放进发射器后，发射介质（压缩空气）在Pig前进方向产生压力差，形成前进推力，使Pig沿管线前进，在运行过程中，Pig稍有变形。Pig本身或其附件在关内不断与管壁的积垢接触，对积垢进行挤压、刮削、冲刷、振动破碎，清除管道内的结构、沉积物和异物。与此同时，介质在通过Pig与管内壁说形成的间隙时会形成高速环隙射流，在它的作用下，前面会形成类似真空的区域，有利于Pig的运行，并对所刮削下来的垢渣进行冲击、搅拌，并及时排出管外，有效地防止了垢渣在管内的堆积，避免了堵塞现象的出现。
1.1.2 技术特点
可进行长、短距离、大口径、垢质比较松软的、难溶垢管线的清洗，清洗时间短，装备简单，操作方便，无环境污染，高效、经济。
同时其清洗的管线需要具备以下条件：
（1）能承压的金属或非金属压力管道；
（2）管径大于50mm的管线；
（3）管径弯头曲率半径不小于管径的1.5倍；
（4）管径的最大变形量不大于管径的20%；
（5）管线上的截断阀应为球阀或平板闸阀；
（6）管线上的管路附件的内径应与管线内径相同；
（7）管输介质温度不大于70℃。
1.2 气水脉冲冲洗
1.2.1 技术简介
气水脉冲冲洗利用空气的可压缩性，使高压气体以一定的频率进入管道内，在管内形成间断的气——水流，随着空气的压缩和扩张，使管内的紊流加剧，水流的切应力增大，使管壁的生长环被切割下，并随着高速水流排出。
1.2.2 技术特点
气水脉冲冲洗属于物理清洗，无化学污染、用水量小、易操作、自动控制。
清洗管线具备的条件：
（1）管径不易过大（直径<700mm），考虑用水量；
（2）管线走向复杂，管径变化大；
（3）易于排水（坡度变化简单）。
1.3 压缩空气吹扫及氮气置换
1.3.1 技术简介
将几组由HCE集热管、interconnecting管道、crossover管道组成的loops串联，压缩空气经过气体分配管同时吹扫，直至出口无可见的杂质吹出为止。
吹扫完成后，利用真空泵将管内抽成真空状态，再用增压泵将氮气罐储存的氮气注入由HCE集热管、interconnecting管道、crossover管道组成的loops中，完成气体置换。
1.3.2 技术特点
适用于分布范围广，统一构架的系统。同时可以分组、分区、流水作业，极大的提高了吹扫效率。
根据以上方案的技术特点，南北母管适宜采用PIG清洗，东西母管适宜采用气水脉冲清洗，由HCE集热管、interconnecting管道、crossover管道组成的Loop适合采用压缩空气吹扫。
同时因东西母管与南北母管连通，可采用两种方式结合，即PIG吹扫完成后，将吹扫后的管道作为气水脉冲冲洗的的储气罐。工艺流程如下：
（1）PIG吹扫及清洗南北母管
①选择一条管道（进油或回油管道）储气升压，检查无泄漏，升压至8bar；
②放置PIG，压缩空气缓慢推送PIG，期间时刻观测储气管道内压力，在出口处放置接球网，反复清洗，直至目测管道入口出口3m内壁光滑无锈，焊缝呈明显金属光泽，最后末端收到的PIG表面洁净无锈渍；
③同样的步骤清洗另一条管路；
④清洗合格后开始用压缩空气干燥管道内部，直至露点检测在-8～-10℃之间。 （2）气水脉冲冲洗东西母管
①将南北母管中的一条管路作为储气罐直到压力达到设定值，缓慢打开电磁阀，按照设定的速率注入压缩空气治理东西母管；
②同时水箱开始按照计算好的速率向东西母管注水；
③压缩空气与水混合形成汽水脉冲开始冲洗管道内壁，反复几次后，直到出口的水流变得清澈；
④冲洗完成后，停止注水，一直注入壓缩空气，直到疏水点及出口露点达到-15～-20℃；
⑤同样的步骤冲洗干燥另一条管路。
2 动力岛导热油系统吹扫
动力岛导热油系统主要由膨胀溢流区、主油泵区、防冻损耗区、SGS区以及熔盐区几大块组成。由于该系统区域分散，管道走向复杂，不适宜采用PIG清洗以及气水脉冲冲洗，故而采用压缩空气吹扫。
技术简介：
采用大型空压机或利用大型容器蓄气，进行间断性吹扫，吹扫过程中，当目测排气无烟尘时，应在排气口设置贴白布或涂白漆的木制靶板检验，5min内靶板上无铁屑、尘土、水分及其他杂物。
技术特点：
适用于管道走向复杂、分布不集中且相互串联的系统。
2.1 吹 扫
不同于传统意义的压缩空气吹扫，本次采用的以溢流油箱作为储气罐（气体容积大，气流大），逐一开启各个区域的关断门，逐一区域进行吹扫原理类似于PIG清洗。直到吹出的气体目测不再浑浊，在出口贴白布，继续吹扫，5min内白布上无铁屑、尘土、水分及其他杂物。
2.2 干 燥
压缩空气继续吹扫，直到出口及疏水点露点值在-15～-20℃之间。
3 结束语
以上管道吹扫冲洗技术在槽式光热电站导热油系统中的成功应用，为在今后光热电站机组管道的冲洗吹扫的应用和推广打下了基础。随着光热电站技术的不断创新，管道的冲洗吹扫技术也会相应的改良。从而进一步为光热电站机组做出更大的贡献。
参考文献
[1]王萍辉.空化射流在管道清洗中的应用[J].电力科学与工程，2002（4）：21～25.
[2]丁玉海，宋安坤，等.气水脉冲技术在大口径管线中的应用[J].哈尔滨商业大学学报，2007（4）：424～426.
[3]袁克峰.变径清洗管器在西一联线上的应用[J].管道技术与设备，2005（2）：42～44.
[4]Appletion E.Pipeline Technology[M].Durham：Mulimedia，2003.
收稿日期：2018-4-24
作者简介：王明涛（1987-），男，助理工程师，本科，主要从事电力建设等相关工作。
槽式光热电站一般由槽式抛物面聚光器、热载体蓄热储能装置、蒸汽发电机等组成，其中作为热载体蓄热储能装置的核心系统——导热油系统，具有工程量大、系统复杂等特点。为保证光热电站的热效率，导热油系统的清洁度显得尤为重要，而其吹扫清洗技术也成为目前主要研究的课题。
本文主要讨论了PIG清洗、水冲洗、压缩空气吹扫在槽式光热电站导热油系统中的应用。
关键词：槽式光热电站；导热油；PIG清洗；水冲洗；压缩空气吹扫
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0050-02
傳统意义的系统吹扫清洗主要由压缩空气、水为主要介质，吹扫冲洗效果一般。槽式光热电站导热油系统因其介质的特殊性对系统清洁度的要求十分高，而且系统工程量大、复杂，因此传统意义的吹扫冲洗不能满足其要求。新技术的开发迫在眉睫。
NOORⅡ1×200MW槽式光热电站是迄今最大的槽式光热机组，其导热油系统吹扫冲洗创新地采用了PIG清洗、水冲洗、压缩空气吹扫联合的方案，达到了非常好的效果。以下将分别详细阐述各个方案的操作方法。
1 镜场导热油系统吹扫清洗
镜场导热油系统工程量大、走向简单，分为贯穿南北的大母管及分布于16个镜场的东西母管以及由HCE集热管、interconnecting管道、crossover管道组成。其管线特点：
南北母管管径大（直径28寸到44寸），管径形式变化小；
东西母管管径形式多样（6寸到26寸不等），管径小；
镜场interconnecting&crossover管道分布广、HCE管道材质特殊，对介质的要求高。
1.1 PIG清洗
1.1.1 技术简介
Pig是由特殊聚氨酯材料制成的形如子弹的材料，收缩性强、强度高。其工作原理是把Pig放进发射器后，发射介质（压缩空气）在Pig前进方向产生压力差，形成前进推力，使Pig沿管线前进，在运行过程中，Pig稍有变形。Pig本身或其附件在关内不断与管壁的积垢接触，对积垢进行挤压、刮削、冲刷、振动破碎，清除管道内的结构、沉积物和异物。与此同时，介质在通过Pig与管内壁说形成的间隙时会形成高速环隙射流，在它的作用下，前面会形成类似真空的区域，有利于Pig的运行，并对所刮削下来的垢渣进行冲击、搅拌，并及时排出管外，有效地防止了垢渣在管内的堆积，避免了堵塞现象的出现。
1.1.2 技术特点
可进行长、短距离、大口径、垢质比较松软的、难溶垢管线的清洗，清洗时间短，装备简单，操作方便，无环境污染，高效、经济。
同时其清洗的管线需要具备以下条件：
（1）能承压的金属或非金属压力管道；
（2）管径大于50mm的管线；
（3）管径弯头曲率半径不小于管径的1.5倍；
（4）管径的最大变形量不大于管径的20%；
（5）管线上的截断阀应为球阀或平板闸阀；
（6）管线上的管路附件的内径应与管线内径相同；
（7）管输介质温度不大于70℃。
1.2 气水脉冲冲洗
1.2.1 技术简介
气水脉冲冲洗利用空气的可压缩性，使高压气体以一定的频率进入管道内，在管内形成间断的气——水流，随着空气的压缩和扩张，使管内的紊流加剧，水流的切应力增大，使管壁的生长环被切割下，并随着高速水流排出。
1.2.2 技术特点
气水脉冲冲洗属于物理清洗，无化学污染、用水量小、易操作、自动控制。
清洗管线具备的条件：
（1）管径不易过大（直径<700mm），考虑用水量；
（2）管线走向复杂，管径变化大；
（3）易于排水（坡度变化简单）。
1.3 压缩空气吹扫及氮气置换
1.3.1 技术简介
将几组由HCE集热管、interconnecting管道、crossover管道组成的loops串联，压缩空气经过气体分配管同时吹扫，直至出口无可见的杂质吹出为止。
吹扫完成后，利用真空泵将管内抽成真空状态，再用增压泵将氮气罐储存的氮气注入由HCE集热管、interconnecting管道、crossover管道组成的loops中，完成气体置换。
1.3.2 技术特点
适用于分布范围广，统一构架的系统。同时可以分组、分区、流水作业，极大的提高了吹扫效率。
根据以上方案的技术特点，南北母管适宜采用PIG清洗，东西母管适宜采用气水脉冲清洗，由HCE集热管、interconnecting管道、crossover管道组成的Loop适合采用压缩空气吹扫。
同时因东西母管与南北母管连通，可采用两种方式结合，即PIG吹扫完成后，将吹扫后的管道作为气水脉冲冲洗的的储气罐。工艺流程如下：
（1）PIG吹扫及清洗南北母管
①选择一条管道（进油或回油管道）储气升压，检查无泄漏，升压至8bar；
②放置PIG，压缩空气缓慢推送PIG，期间时刻观测储气管道内压力，在出口处放置接球网，反复清洗，直至目测管道入口出口3m内壁光滑无锈，焊缝呈明显金属光泽，最后末端收到的PIG表面洁净无锈渍；
③同样的步骤清洗另一条管路；
④清洗合格后开始用压缩空气干燥管道内部，直至露点检测在-8～-10℃之间。 （2）气水脉冲冲洗东西母管
①将南北母管中的一条管路作为储气罐直到压力达到设定值，缓慢打开电磁阀，按照设定的速率注入压缩空气治理东西母管；
②同时水箱开始按照计算好的速率向东西母管注水；
③压缩空气与水混合形成汽水脉冲开始冲洗管道内壁，反复几次后，直到出口的水流变得清澈；
④冲洗完成后，停止注水，一直注入壓缩空气，直到疏水点及出口露点达到-15～-20℃；
⑤同样的步骤冲洗干燥另一条管路。
2 动力岛导热油系统吹扫
动力岛导热油系统主要由膨胀溢流区、主油泵区、防冻损耗区、SGS区以及熔盐区几大块组成。由于该系统区域分散，管道走向复杂，不适宜采用PIG清洗以及气水脉冲冲洗，故而采用压缩空气吹扫。
技术简介：
采用大型空压机或利用大型容器蓄气，进行间断性吹扫，吹扫过程中，当目测排气无烟尘时，应在排气口设置贴白布或涂白漆的木制靶板检验，5min内靶板上无铁屑、尘土、水分及其他杂物。
技术特点：
适用于管道走向复杂、分布不集中且相互串联的系统。
2.1 吹 扫
不同于传统意义的压缩空气吹扫，本次采用的以溢流油箱作为储气罐（气体容积大，气流大），逐一开启各个区域的关断门，逐一区域进行吹扫原理类似于PIG清洗。直到吹出的气体目测不再浑浊，在出口贴白布，继续吹扫，5min内白布上无铁屑、尘土、水分及其他杂物。
2.2 干 燥
压缩空气继续吹扫，直到出口及疏水点露点值在-15～-20℃之间。
3 结束语
以上管道吹扫冲洗技术在槽式光热电站导热油系统中的成功应用，为在今后光热电站机组管道的冲洗吹扫的应用和推广打下了基础。随着光热电站技术的不断创新，管道的冲洗吹扫技术也会相应的改良。从而进一步为光热电站机组做出更大的贡献。
参考文献
[1]王萍辉.空化射流在管道清洗中的应用[J].电力科学与工程，2002（4）：21～25.
[2]丁玉海，宋安坤，等.气水脉冲技术在大口径管线中的应用[J].哈尔滨商业大学学报，2007（4）：424～426.
[3]袁克峰.变径清洗管器在西一联线上的应用[J].管道技术与设备，2005（2）：42～44.
[4]Appletion E.Pipeline Technology[M].Durham：Mulimedia，2003.
收稿日期：2018-4-24
作者简介：王明涛（1987-），男，助理工程师，本科，主要从事电力建设等相关工作。