膠球清洗裝置凝汽器管道清洗行業(yè)使用標準

      膠球清洗裝置凝汽器管道清洗行業(yè)使用標準，目前在我國電力工業(yè)中，火力發(fā)電仍占主導地位(約占總發(fā)電量的80%)。因此火電生產(chǎn)同國民經(jīng)濟發(fā)展有著(zhù)密切的關(guān)系。充分發(fā)揮現有火電設備的作用，提高火電設備的利用率，提高汽輪機效率，保證機組安全經(jīng)濟運行，是為工農業(yè)生產(chǎn)提供更多電力，促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展的重要方面。采用膠球清洗技術(shù)，是實(shí)現上述目標的有效技術(shù)措施之一。而制定標準，又是使膠球清洗技術(shù)充分發(fā)揮實(shí)效的有力保證。

凝汽器膠球清洗裝置

      膠球清洗裝置不僅適用于火電廠(chǎng)、核電廠(chǎng)的凝汽器，而且也適用于其它工業(yè)部門(mén)與凝汽器結構、工作條件類(lèi)同的熱交換器。

膠球清洗裝置凝汽器系統

      膠球清洗裝置凝汽器系統是由膠球清洗裝置(收球網(wǎng)、膠球泵、裝球室、分匯器等)、膠球管路、閥門(mén)、部分循環(huán)水管(膠球管路出口至凝汽器間和凝汽器至收球網(wǎng)進(jìn)口間)及凝汽器等所組成的膠球循環(huán)回路，系統布置方式一般可分為兩種：一種是單元制系統，即凝汽器每側各配裝一套膠球清洗裝置凝汽器系統、較適合于100MW及以上容量的機組使用。另一種是共用制系統，即兩個(gè)收球網(wǎng)共用一臺膠球泵和一個(gè)裝球室，在膠球泵進(jìn)口和裝球室出口各裝一臺分匯器供切換使用。

      這兩種系統中的二次濾網(wǎng)、排污閥和排污管組成循環(huán)水二次過(guò)濾系統。

清洗原理

      在膠球清洗裝置凝汽器系統中，由膠球泵將存放在裝球室內的濕態(tài)(吸足水后)膠球送入凝汽器循環(huán)二水進(jìn)水管，球隨水流一道進(jìn)入凝汽器，并在水流推動(dòng)下擠進(jìn)并通過(guò)冷卻管，因膠球直徑略大于冷卻管內徑，故通過(guò)時(shí)與管內壁呈園環(huán)面接觸，可將冷卻管內壁全部擦洗一遍，清除一次污垢，除掉的污垢由循環(huán)水帶出凝汽器。粘附在膠球表面的污垢，在膠球離開(kāi)冷卻管出口的瞬間恢復原狀時(shí)，將其絕大部分彈入水中，剩余部分在球水混合流動(dòng)中經(jīng)洗滌后也能基本除凈。通過(guò)凝汽器的膠球在收球網(wǎng)中集中，再由膠球泵抽出，開(kāi)始二次循環(huán)直到將冷卻管清洗干凈。

膠球清洗的特點(diǎn)及效果

      膠球清洗裝置凝汽器系統能在機組正常運行中根據需要隨時(shí)啟停，設備較簡(jiǎn)單，操作方便，能徹底清除軟垢，并能明顯減緩結硬垢的速度，防止垢下腐蝕，并有利于維持汽輪機佳背壓，提高機組效率，一般情況下可提高機組效率1.0~1.5%,每年可節約標準煤24t/MW以上。缺點(diǎn)是系統水阻略有增加。

電力行業(yè)標準DL/T581-95制定說(shuō)明

制定目的

      膠球清洗裝置在我國開(kāi)始試用至今已快40年了，大量制造、推廣也有近20年的歷史，產(chǎn)品絕大部分應用于電力系統，故設備設計水平、制造質(zhì)量和技術(shù)性能，對火電安全經(jīng)濟生產(chǎn)都有直接影響。目前國內生產(chǎn)膠球清洗裝置和二次濾網(wǎng)的廠(chǎng)家很多，這些廠(chǎng)的技術(shù)力量、設備條件、工人素質(zhì)、質(zhì)保體系等差異很大，且僅個(gè)別制造廠(chǎng)有企業(yè)或地方等制定的制造標準，其余大部分都處于較盲目的生產(chǎn)狀態(tài)，故產(chǎn)品制造質(zhì)量無(wú)可靠保證。過(guò)去也曾要求用戶(hù)訂購設備時(shí)要進(jìn)行驗收，但因無(wú)據可依，驗收工作也很難做到有的放矢。這也是設備在使用中出現某些問(wèn)題的根源所在。另外，近幾年來(lái)新結構型式的換代產(chǎn)品已經(jīng)問(wèn)世，對制造質(zhì)量等要求更高，為此，我們在總結國內多年制造、使用經(jīng)驗教訓的基礎上，結合吸收國外先進(jìn)技術(shù)，制定了符合我國國情的設備制造和驗收標準。

標準名稱(chēng)

      以前，國內多數介紹膠球清洗裝置的文章和制定的各級標準，均把二次濾網(wǎng)歸并在膠球清洗裝置的設備范圍之中，這一概念不夠確切。

      因為膠球清洗裝置是膠球清洗裝置凝汽器系統中的設備而二次濾網(wǎng)則是循環(huán)水二次過(guò)濾系統中的設備，兩個(gè)系統是相互獨立的，兩種設備的作用也不相同，若將其歸并在同一類(lèi)中實(shí)屬勉強。所以在標準中1章對它們各自作了明確的定義，即膠球清洗裝置包括收球網(wǎng)、膠球泵、裝球室、分匯器等；循環(huán)水二次過(guò)濾裝置系指二次濾網(wǎng)。

      膠球清洗裝置和二次濾網(wǎng)雖是兩種不同的設備，但關(guān)系較為密切。因為要保證前者的使用性能，一般都需配套安裝后者。故凡制造膠球清洗裝置的廠(chǎng)家，大都同時(shí)生產(chǎn)二次濾網(wǎng)。對用戶(hù)而言，也同樣存在同時(shí)驗收兩種產(chǎn)品的問(wèn)題。這就是標準名稱(chēng)由兩種設備名稱(chēng)組成的原因。

      在形成標準DL/T581-95的報批稿之前，立項制定的是《凝汽器膠球清洗裝置技術(shù)條件》和《凝汽器膠球清洗裝置驗收》兩個(gè)標準，并完成了各自的報批稿。由于在兩個(gè)標準制定過(guò)程中有些問(wèn)題一直沒(méi)有得到妥善解決，故對終形成的結果并不滿(mǎn)意。所存在的主要問(wèn)題先是每個(gè)標準中都包括有二次濾網(wǎng)方面的內容，但標準名稱(chēng)中均未體現。其次，在內容方面，兩個(gè)標準中共同需要的部分所占比重很大，而兩個(gè)標準又同處于制定階段不能相互引用，故顯得內容重復過(guò)多。后經(jīng)申報上級，同意將兩個(gè)標準合編成一個(gè)標準，既包括制造，也包括驗收方面的內容，并采用了DL/T581-95的標準名稱(chēng)。

對標準主要內容和主要規定的說(shuō)明

適用范圍

      本標準原是針對以水(淡水或海水)為冷卻介質(zhì)的表面式凝汽器用膠球清洗裝置和二次濾網(wǎng)的制造、驗收而制定的。從清洗原理來(lái)看，也同樣適用于其它工業(yè)部門(mén)的換熱器(結構、使用條件與凝汽器類(lèi)似)。都能取得良好的效果。

膠球

      膠球的質(zhì)量與清洗效果關(guān)系密切。目前國內生產(chǎn)膠球的廠(chǎng)家很多，產(chǎn)品質(zhì)量差異也很大。為保證清洗效果，標準中對所使用的膠球提出了具體的質(zhì)量要求，如耐磨，則使用壽命長(cháng)；富于彈性，則清洗效果好，自清洗能力強；濕態(tài)相對密度為1.00～1.15,可避免凝汽器水室充不滿(mǎn)水時(shí)膠球漂浮，而減少參與循環(huán)的膠球數量；濕態(tài)直徑大于冷卻管內徑1～2mm,保證膠球通過(guò)冷卻管時(shí)，與管內壁形成園環(huán)面接觸，把管.壁全部擦洗干凈。

正常投球量

      “正常投球量”(膠球清洗裝置凝汽器系統運行時(shí)，投入運行的膠球數量)是凝汽器單側單流程冷卻管根數的7～13%。一般情況下，膠球清洗裝置凝汽器系統每天運行30min,冷卻管平均被清洗4～6次，可基本保持管內潔凈。由于凝汽器結構(流程數)和膠球管路布置(管路長(cháng)短、彎頭數量等)不同，膠球循環(huán)一次的時(shí)間也不同(一般在20～40s之間),為保證在相同的清洗時(shí)間內，對于膠球循環(huán)一次所需時(shí)間不相同的膠球清洗裝置凝汽器系統，冷卻管具有基本相等的平均清洗次數(4～6次),就必須確定合理的投球數量，這就是“正常投球量”規定為一個(gè)數量范圍的原由。在特殊情況下，也允許適當改變投球數量，并相應改變清洗時(shí)間，但必須達到所要求的清洗次數。

      以前，提到投球量時(shí)，大都指的是10%。它對有的系統(膠球循環(huán)一次的時(shí)間為30s)是適中的，但對有的系統(膠球循環(huán)一次時(shí)間不足30s)將會(huì )造成過(guò)度清洗或清洗不足，不盡合理。這是對投球量重新定義，并采用“正常投球量”這一概念的原因。

收球率

      對“收球率”作定義時(shí)，充分考慮了系統布置和設備安裝、運行條件，投球數量，運行時(shí)間和收球時(shí)間等影響因素，即除了設備設計水平和制造質(zhì)量外，其它條件基本相同。這樣才能對膠球清洗裝置的使用性能作出較科學(xué)的判斷，并分出優(yōu)劣。

收球網(wǎng)和二次濾網(wǎng)的型號及參數系列

      在標準“征求意見(jiàn)稿”和“送審稿”的設備型號編制方法及參數系列一章里，曾包括了收球網(wǎng)和二次濾網(wǎng)的三代、二代產(chǎn)品及一代產(chǎn)品中的一部分。后根據家們的建議，也考慮到應大力推廣使用設計新穎、結構緊湊、性能優(yōu)異的三代新產(chǎn)品，并促進(jìn)產(chǎn)品盡早更新?lián)Q代，因此在標準的“報批稿”中刪去了全部老型產(chǎn)品的內容。

焊接殘余應力

      以前，收球網(wǎng)在使用中曾不止一次的發(fā)生因操作軸被卡設備不能正常運行的情況。主要原因是由于軸承座與筒體焊接后，焊接殘余應力消除不徹底，使設備在運行中因殘余應力逐漸釋放，引起軸承座歪斜所致。為防止這類(lèi)現象發(fā)生，故在標準中對此問(wèn)題作了相應的規定。

法蘭.

      電力設計院在設計循環(huán)水系統中的平焊法蘭時(shí)，習慣采用典型設計手冊中的規定，為適應這一要求，本標準也采用了同樣的規定。由于典型設計手冊不能作為引用標準出現，故放在標準附錄中進(jìn)行了說(shuō)明。

膠球泵選擇

      選擇膠球泵時(shí)，主要是確定它的揚程。從膠球清洗裝置凝汽器系統阻力計算式可知，泵的揚程應滿(mǎn)足在克服了膠球清洗裝置凝汽器系統總阻力之后，至少富裕2m(19.6kPa)揚程的要求。這樣才能保證膠球被順利地送入循環(huán)水進(jìn)水管中。

收球網(wǎng)安裝

      收球網(wǎng)是膠球清洗裝置凝汽器系統中的關(guān)鍵設備，故對它的設計、安裝均有較嚴格的要求，否則將難保證其使用性能。

      收球網(wǎng)設計的主要原則之一，是根據收球網(wǎng)中循環(huán)水的流速，合理選定水流方向與收球網(wǎng)網(wǎng)板間的夾角。

      收球網(wǎng)安裝的原則是保證收球網(wǎng)在運行中，水流方向與網(wǎng)板間的實(shí)際夾角等于或小于設計值，否則會(huì )導致膠球在收球網(wǎng)中流動(dòng)不暢，甚至在某些部位積球。標準中對收球網(wǎng)安裝的要求，就是為了保證它的使用性能所作的規定。

膠球清洗裝置凝汽器系統的使用性能

      標準中衡量膠球清洗裝置凝汽器系統使用性能的主要指標是收球率，它的數值由低到高分為合格、良好、優(yōu)秀三個(gè)檔次，這些數值是根據過(guò)去的使用經(jīng)驗，并本著(zhù)經(jīng)過(guò)努力多數能達到良好、一部分能夠達到優(yōu)秀的原則確定的。

      凝汽器冷卻管清潔程度的衡量指標一般是凝汽器的端差、真空度或清潔度。對新裝機組，凝汽器清潔度接近100%,或在運行條件與機組投運初期基本相同時(shí)端差或真空度接近機組投運時(shí)的水平；對老機組，清潔度接近機組大修后的水平，或在機組運行條件與大修后基本相同時(shí)，凝汽器端差或真空度接近剛大修后的水平，就說(shuō)明凝汽器是在較清潔的狀態(tài)下運行。若端差增加、真空度下降或清潔度下降，則說(shuō)明凝汽器已經(jīng)污臟。若這些數值的變化超過(guò)了設定值，就需要進(jìn)行清洗。

      清潔度是凝汽器污臟程度直接科學(xué)的衡量標準，它與其它因素無(wú)關(guān)，僅取決于凝汽器的臟污程度。據介紹國外有采用自動(dòng)監測、自動(dòng)記錄凝汽器清潔度，并以它的設定值作為控制信號運行的膠球清洗裝置凝汽器系統，但系統較復雜。

      影響端差和真空度的因素較多，其中凝汽器污臟是主要因素。因此用端差和真空度來(lái)衡量凝汽器的清潔程度，雖不太精確但也能說(shuō)明問(wèn)題，且簡(jiǎn)單直觀(guān)。故國內的火電廠(chǎng)，大都采用監視端差和真空度的辦法來(lái)監視凝汽器的運行工況。

凝汽器

      凝汽器的設計、制造和安裝，目前在國內一般都未考慮使用膠球清洗裝置凝汽器系統時(shí)的特殊要求，故在配裝膠球清洗裝置凝汽器系統時(shí)，應根據情況對凝汽器作適當改造。

      a.凝汽器水室的渦流區(死區)應予消除。渦流區容易引起膠球停滯造成水室積球，影響清洗效果。

      b.水室中的隔板竄通縫隙應予消除。隔板竄縫會(huì )造成水流短路、部分膠球在進(jìn)水室此縫處停滯，形成水室積球。

      c.水室中可能積球的窄縫應予消除。此縫往往是由于水室四壁或中隔板與端蓋間的密封墊尺寸選擇不合適所致。當縫深超過(guò)0.5D(D為濕態(tài)膠球直徑)、縫寬在0.3～1.0D時(shí)，就可能引起積球，有的電廠(chǎng)就發(fā)生過(guò)這種情況。

      d.對于舊凝汽器，在膠球清洗裝置凝汽器系統投運前，應徹底清除水室中(包括四壁)的垢片、銹片及一切雜物，以免堵塞收球網(wǎng)或冷卻管，阻礙膠球運動(dòng)。

      e.因膠球除硬垢的能力甚微，僅能明顯減緩結硬垢的速度，故對已結硬垢的冷卻管，膠球清洗裝置凝汽器系統投運前，應采取可靠措施徹底除垢，以保證凝汽器能在較長(cháng)的一段時(shí)間里高效地工作。

      在膠球清洗裝置凝汽器系統中，也可采用金剛砂球(特種膠球)清除硬垢。但使用時(shí)須特別慎重，切勿劃傷管壁，一旦垢層基本除凈后，應立即停用，并改用膠球清洗。采用金剛砂球除垢時(shí)，濕態(tài)金剛砂球的直徑應小于冷卻管內徑1～2mm。

循環(huán)水

      a.循環(huán)水量的變化范圍宜保持在設計值的±15%之內。控制循環(huán)水量的目的在于控制流速。流速小膠球不易通過(guò)冷卻管，情況嚴重時(shí)甚至會(huì )卡在管口或管中；流速過(guò)高時(shí)，會(huì )引起在收球網(wǎng)的某些部位積球，甚至會(huì )引起收球網(wǎng)的某些部件變形。這就是在標準中對循環(huán)水流量變化范圍作了原則性規定(見(jiàn)標準文本)的理由。

      b.循環(huán)水一次過(guò)濾裝置應完好、運行正常且過(guò)濾效果能滿(mǎn)足膠球清洗裝置凝汽器系統的要求。否則必須配裝二次濾網(wǎng)。標準中還規定了“在開(kāi)式循環(huán)水系統中，即使滿(mǎn)足上述條件也應安裝二次濾網(wǎng)”。因為開(kāi)式循環(huán)水的水質(zhì)較差，實(shí)際上目前常用的一次過(guò)濾裝置，往往達不到所要求的過(guò)濾精度，因此，也應考慮二次濾網(wǎng)的配裝。

      c.凝汽器水室應充滿(mǎn)水。因國產(chǎn)膠球質(zhì)量一般不太穩定，相對密度相差較大，若運行中水室充水不滿(mǎn)，就會(huì )造成部分膠球漂浮于水室水面，不再參與循環(huán)，導致收球率下降，清洗效果變差。

保證期

      保證期在標準“征求意見(jiàn)稿”和“送審稿”中，分別規定為設備發(fā)貨后的18個(gè)月和24個(gè)月。根據我國火電機組的安裝周期，并采納了家們的部分建議，在“報批稿”中修改為“保證期一般為機組投運后12個(gè)月”,這就避免了設備運抵現場(chǎng)后還未安裝、運行，就已經(jīng)超過(guò)了保證期的矛盾。

      膠球清洗裝置系統是一種效果較好的凝汽器清洗方法，為保證膠球清洗裝置凝汽器系統的使用性能，用戶(hù)除了在訂貨時(shí)，應選擇有正式設計單位、有一定業(yè)績(jì)、且按電力行業(yè)標準制造、能夠保證質(zhì)量的產(chǎn)品以外，還應按電力行業(yè)標準中的要求進(jìn)行系統布置、設備安裝和創(chuàng )造運行條件，并注意學(xué)習兄弟單位的成功經(jīng)驗，提高運行管理水平，使膠球清洗裝置凝汽器系統充分發(fā)揮它應有的作用。