Energiecentrales - Reiniging van Condensorpijpen

• Geplaatst op 24 Juli 2023
• Door David Bokov
• 0

Oppervlaktecondensors spelen een cruciale rol in de werking van energiecentrales. Schone condensorpijpen leiden tot een betere warmteoverdracht en dus hogere efficiëntie, wat uiteindelijk leidt tot een hogere productie. Goodway Benelux biedt een innovatieve reinigingstechniek voor energiecentrales in Europa. Kortom, een condensor met >10.000 pijpen kan binnen 1-2 dagen gereinigd worden. Deze blog legt het belang uit van een schone condensor en deelt inzicht in Goodway 's condensorreinigingsoplossingen. De blog bevat ook info, foto's en video's van een recent project in Denemarken, waar 15.600 condensorpijpen gereinigd werden.

(Projectielen) reiniging van condensorpijpen

Oppervlaktecondensors hebben duizenden pijpen waar een koelmedium (rivier- of zeewater) doorheen stroomt. De condensor speelt een cruciale rol in het stroomopwekkingsproces. Hoe schoner de pijpen, hoe beter de warmteoverdracht. Hoe beter de warmteoverdracht, hoe hoger het rendement van de totale centrale. Bovendien zal het leiden tot een verhoogde elektriciteitsproductie, wat meer inkomsten betekent.

Sommige energiecentrales hebben een online reinigingssysteem met (spons)balletjes geïnstalleerd op hun condensor(s). Tijdens de werking van de condensor stromen de balletjes door de pijpen, wat helpt om de de pijpen schoon te houden. Toch zal in de praktijk periodiek een mechanische reiniging nodig zijn. Deze balletjes kiezen niet de pijpen waar ze in gaan; ze worden in de pijpen gezogen die de hoogste flow hebben. Dit betekent dat sommige pijpen vaker en beter worden gereinigd dan andere. Ook kunnen deze balletjes na verloop van tijd vast komen te zitten in de pijpen. Hierdoor ontstaat een geblokkeerde pijp die geen doorstroming heeft. Deze ''dode zone'' in de pijp kan leiden tot corrosie en oxidatie. Kortom, automatische reinigingssystemen kunnen de (mechanische) reinigingsinterval verlengen, maar sluiten dit zeker niet uit. De pijpen van oppervlaktecondensors zullen altijd een mate van vervuiling hebben, de een meer dan de andere.

Pijpreiniging met projectielen werkt als volgt: speciale projectielen worden met hoge snelheid door condensorpijpen geschoten, met een lagedruk propulsiesysteem. Deze projectielen verwijderen afzettingen van de pijpwand door deze eraf te schrapen. Een keer doorschieten (1 pass) is meestal genoeg om een condensorpijp schoon te krijgen. Projectielen worden geselecteerd op basis van de (verwachte) vervuiling in de pijpen.

• Zachte tot medium afzettingen: projectielen zijn de ideale match voor afzettingen die vaak worden aangetroffen in condensorpijpen van energiecentrales. Enkele voorbeelden van deze afzettingen zijn: sediment, slib, algen, slijm (biofilm), zand, modder, schelpen, mosselen en pokken. Dergelijke vervuiling kan eenvoudig worden verwijderd met Goodway's nylon projectielen.

• Kalkafzetting: Sommige energiecentrales hebben problemen met kalkafzetting in de condensorpijpen. Afhankelijk van de hardheid en de hoeveelheid aanslag kunnen Goodway's koolstofstalen projectielen een goede oplossing zijn. Dit soort projectielen verwijderen de aanslag door hun koolstofstalen bladen met hoge treksterkte. In de meeste gevallen is eenmaal doorschieten voldoende om de vervuiling te verwijderen. Bij (ernstige) kalkaanslag is een chemische reiniging waarschijnlijk de beste oplossing, omdat er dan een volledig schone en gladde pijp achterblijft.

• Propulsiesystemen: De propulsiesystemen leveren de kracht om de projectielen daadwerkelijk door de pijpen te schieten. Dit kan een door lucht aangedreven systeem zijn of een kinetische hydrostatische pomp, die 100% waterkracht gebruikt. Afhankelijk van factoren zoals het type vervuiling, pijpmateriaal en eerdere reinigingen, zal een van beide systemen de beste match zijn.

Afbeelding: condensorpijpen verstopt met zeewaterafzettingen, zoals mosselen/pokken. Nylon projectielen verwijderden alle afzettingen in 1 pass. Door deze pijpen kan nu weer koelwater stromen.

Voordelen van een projectielen pijpreiniging

Pijpreiniging met projectielen biedt een aantal voordelen. In veel gevallen is deze techniek veiliger, sneller, efficiënter en effectiever dan traditionele reiniging, zoals reiniging met hogedruk. Hieronder vindt u een korte samenvatting van de belangrijkste voordelen:

• Snelheid: het reinigen van een oppervlaktecondensor wordt meestal gezien als een zeer tijdrovend project. Er zijn veel pijpen om schoon te maken, en de pijpen zijn vaak vele meters lang. De tijdwinst bij het reinigen met projectielen is aanzienlijk. Het hele proces van laden en doorschieten van projectielen duurt minder dan 10 seconden per pijp, ongeacht de lengte van de pijp. Per uur kunnen tot 500 condensorpijpen worden gereinigd, waarbij 2 operators tegelijkertijd projectielen aan het doorschieten zijn. De hoeveelheid pijpen die per uur gereinigd worden, kan worden verhoogd door meer operators toe te voegen. Een oppervlaktecondensor met 10.000 pijpen kan dus binnen 2 shifts (8-10 uur/shift) gereinigd worden, oftewel binnen 24 uur.

• Waterverbruik: de QS-300 gebruikt perslucht en water in een verhouding van 90/10. Dit betekent dat er slechts 10% water wordt gebruikt. De QS-300 verbruikt ongeveer 18-20 liter water per minuut. Verdeeld over een aantal pijpen resulteert dit in een zeer laag netto waterverbruik per pijp. Het kinetisch-hydrostatisch BFP systeem verbruikt 132 liter/minuut, het reinigingsproces duurt minder dan 10 seconden per pijp. Dit komt neer op ca. 20-25 liter waterverbruik per pijp. Dit is een forse reductie ten opzichte van andere reinigingstechnieken.

• Veiligheid: het systeem maakt gebruik van een lagedruktechnologie. Dit maakt het reinigingsproces een stuk veiliger voor de operator. Daarnaast blijven de pijpen heel en onbeschadigd, omdat ze niet worden blootgesteld aan (extreem) hoge drukken. Projectielen zijn veilig te gebruiken voor titanium- en CuNi-pijpen. Zorg er alleen voor dat de achterkant van de condensor onbemand is, dit geldt overigens voor elke andere reinigingstechnologie.

• Kosten: een projectielen pijpreiniging van een oppervlaktecondensor is meestal veel voordeliger dan andere technologieën (zoals hogedrukreiniging). Kosten worden snel terugverdiend, door slechts een kleine verhoging van de efficiëntie. U heeft enkel een propulsiesysteem nodig, die te huur of te koop is, en projectielen. Zoals hierboven vermeld, hangt het type projectiel voornamelijk af van de vervuiling in de pijpen. Hoe zachter de afzettingen, hoe gemakkelijker het reinigingsproces, en dit leidt tot lagere projectkosten. Projectielen kunnen hergebruikt worden, zolang ervoor gezorgd wordt dat ze correct worden opgevangen wanneer ze de pijpen verlaten. Neem bijvoorbeeld een zee watergekoelde condensor van een energiecentrale, met 10.000 pijpen, en zacht-medium soorten afzettingen zoals algen, modder, slib, sediment, schelpen, mosselen en/of pokken. De energiecentrale zou zijn condensor kunnen laten reinigen met 2.500 stuks nylon projectielen, wat ongeveer € 6.000,- zou kosten. Voor het reinigen van 40.000 condensorpijpen, zijn ca. 10.000 stuks nylon projectielen nodig, wat ongeveer € 25.000,- zou kosten.

Case Study: Biomassa centrale, 15.600 condensorpijpen

In 2023 werd Goodway Benelux benaderd door een 360 MW biomassacentrale uit Denemarken. Een van hun zee watergekoelde condensors, bestaande uit 15.600 pijpen, was behoorlijk vervuild. De condensor is uitgerust met een automatisch online reinigingssysteem, maar dit was niet voldoende om de condensorpijpen na verloop van tijd schoon te houden.

Afbeelding: nylon projectielen ingeladen in de pijpen.

De condensor bestaat uit 2 aparte kamers, met 4 rijen van 1950 pijpen per kamer, in totaal dus 15.600 pijpen. Afzettingen zoals biologische aangroei, sediment, mosselen/zeepokken en een klein laagje kalk moesten worden verwijderd, sommige pijpen waren volledig verstopt door de mosselen. Er werden nylon projectielen gebruikt om de pijpen schoon te maken, deze werden doorgeschoten met het kinetisch-hydrostatische BFP-systeem van Goodway (20-30 BAR, 130 l/min flow). De centrale heeft uiteindelijk 4.000 stuks nylon projectielen gebruikt voor de reiniging (= € 10.000,-). De nylon projectielen konden 4 keer worden hergebruikt, omdat ze een relatief zachte landing aan de achterkant van de condensorpijpen hadden. Behalve het leveren van de reinigingsequipment, is Goodway Benelux de eerste 2 dagen van het project aanwezig geweest op de centrale in Denemarken. In deze 2 dagen werd de equipment opgesteld en getest, en zijn de operators ter plaatse getraind en opgeleid om zelf de condensor reiniging succesvol uit te voeren. Eenmaal in het juiste ritme, konden de operators 400-500 pijpen per uur reinigen. De onderstaande video illustreert de reinigingssnelheid.

Preventief onderhoud van de condensorpijpen

De aanbeveling van Goodway Benelux voor energiecentrales is een preventieve reinigings- en onderhoudsstrategie voor de condensor(s). Bij een regelmatige mechanische reiniging zal de aanslag c.q. vervuiling in de meeste gevallen zacht blijven en daardoor gemakkelijk met projectielen te verwijderen zijn. Daarnaast raken pijpen niet verstopt met harde afzettingen en daardoor kunnen zachtere (nylon) projectielen worden gebruikt om te reinigen. Dit leidt tot een veel eenvoudiger reinigingsproces, minder risico en lagere kosten. De kosten voor het reinigen van de condensor zijn snel terugverdiend, door slechts een zeer minimale verhoging van het rendement te realiseren. Idealiter worden condensorpijpen één keer per jaar of in het slechtste geval één keer per 2 jaar gereinigd.

Wanneer pijpen minder of niet gereinigd worden, zal de aanslag zich verder vermenigvuldigen en uitgroeien tot een hardere substantie. Er kan vervuiling zoals kalkaanslag ontstaan, die niet eenvoudig te verwijderen is. Op dat moment is het onvermijdelijk om hardere soorten projectielen (zoals koolstofstalen schrapers), hogedrukreiniging (1000 BAR of meer) of een chemische reiniging in te zetten. Dit kan leiden tot hogere kosten, meer risico en een langere stilstand van de condensor door de reiniging. Of met andere woorden, een veel complexer project.

Bovendien heeft vervuiling in condensorpijpen niet alleen een negatieve invloed op de efficiëntie van de installatie, maar vormt het ook een bedreiging voor de levensduur van de pijpen. Als de vervuiling ongecontroleerd door kan blijven groeien, kunnen de pijpen gaan corroderen, wat uiteindelijk leidt tot schade in de vorm van lekkages. In de industrie wordt dit vaak putcorrosie genoemd. Dit soort schade wordt meestal veroorzaakt door corrosie die onder de vervuiling zit ''under deposit corrosion'' en/of microbiologische geïnduceerde corrosie. Meestal blijft deze vorm van corrosie lange tijd onopgemerkt, simpelweg door de aangehechte vervuiling. Zodra de vervuiling (vaak kalk) is verwijderd, wordt de werkelijke staat van de pijpen zichtbaar, lekkages zullen dan ontstaan. Dit scenario kan worden voorkomen door de condensor pijpen preventief en regelmatig te reinigen. Hierdoor zal de aangehechte vervuiling minimaal blijven en geen ruimte bieden voor onderliggende corrosie.

Kortom, een preventieve reinigings- en onderhoudsstrategie voor condensors van energiecentrales betaalt zich vrij gemakkelijk terug. De condensorpijpen blijven schoon, wat de warmteoverdracht verhoogt en daarmee de efficiëntie van de hele installatie. Wat uiteindelijk zorgt voor een hogere elektriciteitsproductie en dus meer inkomsten voor het bedrijf. Pijpreiniging met projectielen biedt een snelle, maar effectieve en veilige oplossing om condensorpijpen schoon te krijgen.

In contact komen

Bent u geïnteresseerd om meer te weten te komen over de projectielen pijpreinigingstechnologie en apparatuur van Goodway? Wilt u overleggen of een projectielen pijpreiniging oplossing interessant kan zijn voor de condensor(s) van uw (elektriciteits)centrale?

U kunt ons gemakkelijk bereiken via e-mail, telefoon of contact opnemen met een van onze mensen op LinkedIn. We kunnen uw vragen beantwoorden, meer informatie delen en als er meer informatie over uw toepassing wordt gedeeld, kunnen we deze nader bekijken en met een concreet advies komen hoe de condensor het beste gereinigd kan worden.

Klik op deze link om naar onze klantenservicepagina te gaan en neem contact met ons op!