進(jìn)口350MW機組凝汽器膠球清洗裝置系統改造

介紹了進(jìn)口350MW機組凝汽器膠球清洗裝置系統的設計和運行情況，詳細分析了系統所存在的問(wèn)題。對設備和控制系統進(jìn)行改造后，膠球清洗裝置可正常運行，提高了收球率，改造效果明顯。

凝汽器膠球清洗裝置系統概況

眾所周知,保持凝汽器較高的真空和較小的端差,是提高機組循環(huán)熱效率的主要方法之一。以125MW機組為例，汽輪機背壓增高0.004MPa,將導致熱耗增加244.5kJ/(kW•h),煤耗增加9.70g/(kW•h);凝汽器端差升高5龍，將導致熱耗增加95.12kJ/(kW•h),煤耗增加3.66g/(kW•h)。

凝汽器冷卻水管內壁臟污，會(huì )使凝汽器傳熱惡化,排氣壓力升高,真空下降,熱耗增加，影響機組的經(jīng)濟運行，因此，凝汽器膠球清洗裝置是汽輪機熱力循環(huán)和提高熱效率的重要輔助設備。

凝汽器膠球清洗裝置是指在運行的凝汽器的冷卻水中投入一定數量的膠球，使它們連續地在冷卻管內循環(huán)流過(guò)，對冷卻管內壁起清洗作用。略大于管內徑的彈性膠球在凝汽器內通過(guò)摩擦管壁，從而起到清洗污垢的作用，并可提高冷卻水管的清潔度,改善真空，降低煤耗,延長(cháng)管子使用壽命。

回收膠球總數與投入膠球總數之比稱(chēng)為膠球回收率(簡(jiǎn)稱(chēng)收球率)，它能綜合地反映膠球清洗裝置的運行狀況和清洗效果。收球率高表示裝置系統運行正常，單位時(shí)間內通球數多,清洗效果好。一般認為收球率應高于90%。收球率低或很快地逐步降低,不僅造成補充膠球量增大,而且有可能堵塞冷卻管和收球網(wǎng),清洗效果差。經(jīng)驗表明,收球率高低也是決定膠球清洗成敗的一個(gè)關(guān)鍵圖素，收球率低是推廣應用膠球清洗裝置的大障礙。

保證凝汽器膠球清洗裝置可靠、高標準的收球率、使膠球順利通過(guò)凝汽器冷卻水管并有確切的擦洗、讓每一根冷卻管有均等的清洗頻率、確保膠球的摩擦不損傷管壁等，是膠球清洗裝置的技術(shù)關(guān)鍵。

凝汽器膠球清洗裝置系統存在問(wèn)題及分析

影響收球率偏低的主要問(wèn)題就是跑球和積球。跑球就是膠球隨著(zhù)循環(huán)水流跑出，跑球的技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題是收球網(wǎng)，如電動(dòng)頭力矩不夠或者收球網(wǎng)本身剛度不夠，就會(huì )導致在循環(huán)水的沖擊下收球網(wǎng)網(wǎng)板間留有間隙或者收球網(wǎng)限位不對，造成收球網(wǎng)關(guān)閉不嚴。積球就是膠球堵塞在凝汽器鈦管或者積聚進(jìn)回水室和收球網(wǎng)處。積球多為系統設計問(wèn)題，凝汽器水室結構不合理、流場(chǎng)分布存在死區和渦流區、膠球泵的出力不夠、膠球質(zhì)量不好(如浮在水面)等都會(huì )導致積球過(guò)多。

利用機組檢修機會(huì )，將凝汽器A,B側循環(huán)水出水管道人孔門(mén)打開(kāi)，檢查收球網(wǎng)的實(shí)際位置,發(fā)現電動(dòng)頭在位置開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)收球網(wǎng)能關(guān)閉嚴密，但是機組正常運行時(shí)，電動(dòng)頭在關(guān)位由于力矩不夠發(fā)生松動(dòng)而導致收球網(wǎng)關(guān)閉不嚴，采用電動(dòng)頭力矩動(dòng)作仍無(wú)濟于事。

收球網(wǎng)篩前后壓力變送器損壞后一直未恢復，導致自動(dòng)反洗無(wú)法進(jìn)行，收球網(wǎng)處雜物垃圾積聚，影響收球。

控制系統設備陳舊老化，部分功能失去，當系統故障時(shí)，無(wú)法通過(guò)調閱PLC梯形程序來(lái)査找故障原因;試圖優(yōu)化控制策略時(shí)，無(wú)法通過(guò)修改PLC梯形程序來(lái)實(shí)現。因此，控制系統可靠性較差、故障頻繁，會(huì )影響膠球清洗的正常進(jìn)行。

膠球清洗裝置系統的改造

針對膠球清洗裝置系統存在的問(wèn)題,利用機組檢修機會(huì )對設備進(jìn)行了改造，對控制系統進(jìn)行了設計、優(yōu)化，即硬件更換、軟件重新編程。

膠球清洗裝置設備的改造

以電動(dòng)推桿替換電動(dòng)頭。機組計劃檢修時(shí)，釆用無(wú)錫東北塘電站輔機廠(chǎng)生產(chǎn)的型號為DT2000-26的電動(dòng)推桿替換原電動(dòng)頭，在收球和反洗位置具備自鎖防松功能，確保了膠球清洗裝置系統投運時(shí)收球網(wǎng)關(guān)閉嚴密，減少跑球，提高了收球率。

收球網(wǎng)的定位。機組計劃檢修時(shí)，將A,B側循環(huán)水管道人孔門(mén)打開(kāi)，調整電動(dòng)推桿至收球和反洗位置時(shí)收球網(wǎng)板的實(shí)際位置，確保電動(dòng)推桿的開(kāi)關(guān)動(dòng)作位置與收球網(wǎng)板的實(shí)際位置保持一致，減少跑球，提高了收球率。

恢復自動(dòng)反洗功能。機組計劃檢修時(shí)，將損壞的收球網(wǎng)篩前后壓力變送器更換為差壓變送器,恢復了自動(dòng)反洗功能，可不定期將進(jìn)水室內和收球網(wǎng)上的雜物沖洗掉，防止了收球網(wǎng)板因雜物垃圾而關(guān)閉不嚴導致的跑球，提高了收球率。

膠球清洗裝置控制系統改造

膠球清洗裝置控制系統是此次系統改造的重中之重,熱控業(yè)技術(shù)人員根據系統的需求，拆除原來(lái)的德國施奈德公司的PLC,采用新的PLC。考慮到投資成本和技術(shù)熟悉程度，選用了二期儀用空壓機和一期化水系統均使用過(guò)的GEFANUC系列90-30可編程控制器。

根據膠球清洗裝置系統功能重新設計編寫(xiě)程序，將人-機界面更換為觸摸屏;系統啟動(dòng)、循環(huán)、收球、停止和收球網(wǎng)反沖洗等實(shí)現程序控制，也可手動(dòng)操作;控制系統簡(jiǎn)化,提高了可靠性，程序和定值可方便修改。在自動(dòng)程序下,人員操作很少，大部分工作由程序完成;所有的操作全部通過(guò)觸摸屏實(shí)現，并且整個(gè)膠球清洗流程可在觸摸屏進(jìn)行顯示。

在編寫(xiě)程序過(guò)程中，實(shí)現了大限度地運用可編程控制器的硬件資源和與之配套的軟件資源，軟化了必不可少的中間環(huán)節，精簡(jiǎn)了硬件回路和設備的目標，體現出了可編程控制器的優(yōu)越之處:簡(jiǎn)化、智能、可靠、穩定。