膠球清洗系統是目前比較理想的在線(xiàn)凝汽器膠球清洗裝置，國外有比較成熟的使用經(jīng)驗，國內對其的使用暫時(shí)處于定性階段，對凝汽器換熱效率的定量分析還不夠多。通過(guò)實(shí)際膠球投運和收球實(shí)驗，統計不同時(shí)間段內、不同運行條件下的收球率，檢驗膠球清洗裝置各部件運行功能和膠球清洗系統穩定收球率與綜合收球率指標，對凝結器膠球系統收球率進(jìn)行分析具有一定實(shí)用意義。凝汽器在凝汽式汽輪發(fā)電機組的熱力循環(huán)中有著(zhù)重要作用，其換熱效率直接關(guān)系到凝汽器端差及機組真空。當循環(huán)海水通過(guò)凝汽器鈦管時(shí)，會(huì )產(chǎn)生雜質(zhì)并且結垢，隨著(zhù)污垢厚度的增加，凝汽器的換熱熱阻逐漸增大，嚴重時(shí)甚至會(huì )在鈦管內附著(zhù)生長(cháng)海生物，堵塞鈦管，導致凝汽量減少，端差增大，終導致汽輪發(fā)電機組效率下降。因此，必須定期清洗凝汽器冷卻水管路，對維持膠球清洗系統較高的收球率對保持凝汽器換熱管路的清潔、提高凝汽器的換熱效率，甚至提高整個(gè)機組的熱效率，有著(zhù)重要影響。某廠(chǎng)凝汽器參數見(jiàn)表1。

表1凝汽器參數

膠球清洗系統簡(jiǎn)介

膠球清洗凝汽器冷卻水管是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它利用特制的裝置將海綿球輸入凝汽器冷卻水入口管，通過(guò)凝汽器膠球在線(xiàn)清洗裝置，確保凝結器內部管束表面的清潔度，達到清掃冷卻水管的目的。

以南方某沿海燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠(chǎng)為例，該電廠(chǎng)位于深圳市某海岸，海域水質(zhì)狀況近年來(lái)達到國家一類(lèi)、二類(lèi)水質(zhì)，電廠(chǎng)機組冷卻水取自海水。膠球清洗系統設計清洗流程如圖1所示。

圖1膠球清洗系統設計清洗流程

清洗方法：將海綿球裝入裝球室，隨冷卻水流經(jīng)凝汽器水室進(jìn)入冷卻水管內，再經(jīng)過(guò)達到清洗的目的。

收球率的定義滿(mǎn)足系統布置、設備安裝及運行條件，在正常投球量下，膠球清洗系統正常運行30min，收球15min，收回的膠球數與投入運行的膠球數的百分比。根據電力行業(yè)的相關(guān)標準要求：膠球清洗系統滿(mǎn)足設備運行條件下，收球率超過(guò)90%為合格，達到94%為良好，達到97%為優(yōu)秀；系統按規定要求運行，且收球率達到合格及以上時(shí)，能經(jīng)常保持冷卻管內清潔，減輕管壁腐蝕，并能明顯減緩冷卻管中結硬垢的速度。而根據機械設備制造行業(yè)的相關(guān)標準要求：當循環(huán)水一次濾網(wǎng)凈水效果良好，凝汽器水室中死角已消除，凝汽器系統處于正常狀態(tài)時(shí)，在設計的運行條件下，額定功率不大于50MW的機組的膠球清洗裝置的收球率應達到90%，額定功率50MW以上機組的膠球清洗裝置的收球率應達到95%[5]。可見(jiàn)，無(wú)論按哪種標準規定，皆要求發(fā)電廠(chǎng)的膠球清洗系統收球率至少≥90%。

膠球清洗系統收球率現狀

該電廠(chǎng)在年度技術(shù)監督內容中發(fā)現，凝汽器膠球清洗系統收球率偏低，因此要求深入分析原因并提高收球率至設計值。而通過(guò)調研半島另一側海域的同類(lèi)型機組的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠(chǎng)，反饋意見(jiàn)均為收球率不能滿(mǎn)足設計要求。調研位于深圳西邊珠江出海口海域的同類(lèi)型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠(chǎng)和內地一家采用淡水循環(huán)冷卻的燃煤機組，反饋意見(jiàn)為通過(guò)更換收球設備廠(chǎng)家后，整體收球率變化不大，但有時(shí)綜合收球率會(huì )接近甚至大于100%。表2實(shí)驗過(guò)程及結果

統計 A側 B側 運行收球 機組

二次7月31日三次8月1日四次8月2日400

（累計投入700）317（系統留存700）317 45.29 348 49.71 352 63.77431（累計投入700）314（系統留存700）250314 44.86 50min 40min 350夜間 356 50.86 6h 11.5h

機組停運342 342 4h 18.5h 350附近核電基地因為大亞灣海域海水水質(zhì)較為干凈，所有機組只安裝有二次濾網(wǎng)，未安裝收球系統設備，認為通過(guò)24h連續加藥方式和機組每次檢修期間清洗鈦管內壁，膠球在線(xiàn)清洗無(wú)實(shí)際意義，因此不存在收球率問(wèn)題。

膠球在線(xiàn)清洗收球實(shí)驗

膠球在線(xiàn)清洗實(shí)驗條件

為確保實(shí)驗數據的客觀(guān)真實(shí)性和滿(mǎn)足設備制造廠(chǎng)家的要求，實(shí)驗期間除手動(dòng)操作需要外，膠球清洗系統按設備說(shuō)明要求保持24h自動(dòng)模式下連續運行。機組大修期間已檢查確認系統管路通常，收球網(wǎng)動(dòng)作順暢，網(wǎng)板格柵間距7mm，無(wú)遺留雜物。單側膠球投入量按凝汽器單流程換熱管數量的7%～13%執行，本次試驗單側獨立加注膠球，保證技術(shù)設計上滿(mǎn)足1h內有12個(gè)膠球平均通過(guò)每根鈦管。試驗膠球選用日常使用的膠球即26-P-150-3，其中：26為膠球直徑，P150為材料（標準棕色磨料球），3為硬度（中等彈性），滿(mǎn)足膠球直徑大于凝汽器鈦管1～2mm的要求（圖2）。膠球投運前進(jìn)行泡水試驗，再對比前后尺寸（圖3）。選定大修結束后投運的2#機組膠球清洗系統，A、B側同時(shí)進(jìn)行試驗。檢修部與運行部密切協(xié)作完成。

實(shí)驗過(guò)程及結果

膠球在線(xiàn)清洗實(shí)驗過(guò)程及結果見(jiàn)表2。其中，標準規定正常投球量：指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%；投球率：500/6684=7.5%，700/6684=10.45%。試驗期間發(fā)現，機組運行時(shí)3臺凝汽器A、B側入口進(jìn)水管壓力在0.05～0.06MPa，回水管為0MPa，說(shuō)明位于回水母管壓力檢測裝置下游的收球網(wǎng)壓差取樣裝置在機組正常投運時(shí)壓差的波動(dòng)極小，不存在緊急反洗的可能性。并且實(shí)驗期間觀(guān)察，收球網(wǎng)并無(wú)打開(kāi)反洗動(dòng)作，因此可以排除系統丟失膠球的條件。急反洗次數更少（海域水質(zhì)達到國家海洋一類(lèi)水質(zhì)標準，海水中污物、雜物等固體懸浮物較少，大型雜物已被旋轉濾網(wǎng)、二次濾網(wǎng)過(guò)濾掉，極少。

圖2實(shí)驗用球尺寸檢測

圖3膠球投用前泡水試驗