膠球清洗裝置凝汽器系統運行受影響原因及改進(jìn)措施分析？
膠球清洗裝置凝汽器系統運行受影響原因及改進(jìn)措施分析？汽輪機凝汽器對水側污垢及冷卻管堵塞非常敏感，即使是很薄的污垢附精層，也會(huì )使汽輪機出力降低0.5%~3%左右.而膠球清洗系統可在不停機的情況下。使凝汽器銅管保持一定的清潔度，獲得較低的端差和較高的真空度.經(jīng)驗表明,投與不投膠球清洗系統，影響真空度約1%~3%.以華東電網(wǎng)內1.25MW機組為例,若膠球清洗裝置系統正常運行，每臺機組一年可節省標準煤3000t,同時(shí)還可臧少停機或減負荷清掃凝汽器的次數。
但是,從國內部分火電廠(chǎng)膠球清洗裝t的運行狀況看，實(shí)際投入運行的膠球清冼裝]的清洗效果差別較大有的裝置投入率和收球率還不理想，設備、系統、運行維護和管理等方面還存在一些問(wèn)題。
據報道,裝有膠球清洗裝置的汽輪機總數為20臺，除個(gè)別機組外。絕大多數運行不正常或根本不能運行。即使在節能工作開(kāi)展較好的華東地區,華東電網(wǎng)內13個(gè)電廠(chǎng)的44臺125MW及以上容量的大機組的膠球清洗裝置有多數使用狀況不盡人意，能夠正常投運且收球率在90%以上的機組僅占29%.收球率不高或投運不正常的機組占64%在廣西,膠球清洗技術(shù)也沒(méi)能得到很好的推廣應用，合山電廠(chǎng)等曾作為試點(diǎn)安裝過(guò)幾套設備使用，電廠(chǎng)2X125MW機組投產(chǎn)調試時(shí),設備廠(chǎng)家也曾到廠(chǎng)“對設計配套的凝汽器膠球清洗裝置進(jìn)行了調試,但因種種因素影響到收球率的提高，因此無(wú)論合山或來(lái)賓電廠(chǎng)均沒(méi)能正常地投運,沒(méi)能收到預期的效果。
尤其像合山電廠(chǎng)，為了防止凝汽器銅管的腐蝕而投入了添加硫酸亞鐵成膜處理裝量，運行中添加硫酸亞鐵成膜的膜質(zhì)比較疏松.粗糙,不夠致密，特別是在夏手，舊鋼管表面狀況本來(lái)就比較粗糙了，運行中成膜后常出現影響熱傳導，致使真空下降，端差增加的現象,在此種情況下，如能較好地堅持投用凝汽器膠球清洗裝置,將會(huì )提高硫酸亞鐵成膜的質(zhì)量，使膜層均勻、致密,改善熱傳導。
為此對國內部分火電廠(chǎng)的膠球清洗技術(shù)的應用情況作了調研，現將影響膠球清洗裝置正常運行的原因及改進(jìn)措施進(jìn)行綜合和論述，旨在對膠球清洗技術(shù)在廣西的推廣應用有所幫助.
影響膠球清洗裝置正常運行的原因及改進(jìn)措施綜合國內部分火電廠(chǎng)膠球清洗裝的使用狀況，不難看出。影響膠球清洗裝置正常運行的原因不外乎三個(gè)方面:目膠球清洗裝置系統設備方面的問(wèn)題:
凝汽設備及系統方面的的問(wèn)題；
管理方面的問(wèn)題。從膠球清洗裝運行正常并為此獲得較大經(jīng)濟效益的吳涇熱電廠(chǎng)、昆明電廠(chǎng)、白楊河電廠(chǎng)、清河電廠(chǎng)、黃島電廠(chǎng)、淮北電廠(chǎng)、陡河電廠(chǎng)、龍口電廠(chǎng)、洛河電廠(chǎng)等電廠(chǎng)的運行經(jīng)驗看，主要有以下的措施。
提高膠球回收率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的運行狀況和清洗效果.收球率高低是決定膠球清洗裝置成敗的一個(gè)關(guān)鍵因素，收球率低是推廣應用膠球清洗技術(shù)的大障礙，為了提高收球率，通常采取以下措施:
凈化冷卻水由于膠球在循環(huán)水中只能清除冷卻管內壁上的薄層淤泥或水垢，它不能克服較大的阻力.若循環(huán)水中帶有較多的雜物,如水生動(dòng)植物、垃圾、碎石及各種有機物，則不但阻塞凝汽器管孔、妨礙膠球通過(guò)，還會(huì )聚集在上下收球網(wǎng)上,增加網(wǎng)前后壓差.當壓差大到一定程度時(shí),膠球則極易在收球網(wǎng)上堆積.如此形成惡性循環(huán)，使收球率不斷下降。因此，凈化冷卻水是提高收球率的要措施。欲凈化冷卻水，必須確保冷卻水系統二次濾網(wǎng)的設計正確、制造安裝質(zhì)量良好和可靠地運行。
目前,應用較廣泛的有帶蝶閥的外旋式二次濾網(wǎng)和帶對分蝶閥的內旋式二次濾網(wǎng),前者不需連續排污,過(guò)濾效果和自清先能力較好，水阻較小;后者只要循環(huán)水管有足夠的直管段，則可水平安裝或垂直安裝，且水阻可進(jìn)一步降低安裝時(shí),一般應離開(kāi)凝汽器循環(huán)水進(jìn)口一段距離，以利于投球管的布置運行中,二次濾網(wǎng)一旦被雜物卡澀，應及時(shí)排除故障，可適當調大油壓使濾網(wǎng)作正反兩個(gè)方向來(lái)回轉動(dòng),務(wù)必使雜物排出。原則上每天清洗一次，每次5~10min.排污量宜保持在進(jìn)入二次濾網(wǎng)的循環(huán)水量的5%~10%,排污量過(guò)小,濾網(wǎng)中積存的雜物不易排凈;排污量過(guò)大，還起節流作用，會(huì )過(guò)多的減少進(jìn)入凝汽器的循環(huán)水量。當清洗二次濾網(wǎng)時(shí)，膠球清洗系統不得投入，必須在濾網(wǎng)清洗結束后，才允許膠球清洗系統投入運行。
改造、清潔凝汽器因多數凝汽器的設計、制造和安裝都未考慮使用膠球清洗系統，故在配裝膠球清洗裝置系統時(shí)，應對凝汽器作適當改造。
a.對凝汽器水室內的死角，盲孔或禍流區，應采取流線(xiàn)型(圓弧型)罩板將它們隔開(kāi)或用水泥堵塞，以免膠球滯留而降低收球率。
b.在雙流程凝汽器中，進(jìn)出口水室內的流程隔板與水室蓋及管板的銜接處，往往因制造或檢修不當而留下一道狹縫(串縫),部分冷卻水便從進(jìn)口水室通過(guò)這道縫串流到出口水室，膠球仍有可能隨這股串流的水流向狹縫并被卡住.國內曾發(fā)生上百個(gè)膠球被卡在狹縫.上的事例.因此,在檢修凝汽器時(shí)應注意將狹縫封堵.
c.凝汽器所有銅管應清理暢流無(wú)阻.已結硬垢的銅管應采取有效措施予以清除.除垢后，若個(gè)別管中仍殘留厚度超過(guò)0.2mm的垢層,而在進(jìn)水端管口加裝孔徑小于7mm的球面網(wǎng)翠。冷卻管應無(wú)癟管或肩管,遇有此情況應將它們更換或堵住.以防膠球進(jìn)入后被卡住。
d.冷卻管伸出管板不應過(guò)長(cháng)，否則會(huì )造成管板不平整，在部分冷卻管之間形成死區，膠球翻不過(guò)去而被卡住.因此,在冷卻管安裝脹接時(shí)就應注意保證冷卻管伸出量符合設計要求。
e.新機組在通水前，應徹底清除水室及管內的一切雜物。對于新安裝的汽輪機組，膠球清洗系統應與凝汽器同時(shí)投運。對于現有機組，膠球清洗系統應在換管或徹底清除水室及管內的垢片，秀片及其他雜物后立即投運.清理管內積垢，可在凝汽器停運時(shí)采用先酸洗后機械方法或用高壓水沖洗，也可使用金剛砂球對冷卻管內壁上的薄垢進(jìn)行預清理，然后再投入海綿球。
據報道,包頭一熱電廠(chǎng)3號機的膠球清洗系統投運不久，收球率由90%突然下降到3%.經(jīng)檢查，收球網(wǎng)被循環(huán)水管和水室中脫落的垢片堵塞，幾乎90%的膠球積存于此。
正確地設計與安裝收球網(wǎng)實(shí)踐證明，固定錐形收球網(wǎng)因長(cháng)期運行水阻大、剛性差、易變形，積聚垃圾后清掃困難，須停機進(jìn)行，所以只適合于中小機組及循環(huán)水源較清潔的地區或部分閉式循環(huán)水系統。100MW以上大機組宜選用蝶形活動(dòng)收球網(wǎng).目前廣泛使用的有活動(dòng)柵格分流型(SF型)、活動(dòng)柵格漏斗型(SL型)、活動(dòng)柵格單板型(SD型)。這些收球網(wǎng)具有設計合理、結構簡(jiǎn)單緊湊、操作維護方便、靈活性
強、適應不同運行工況不同地區使用、運行水阻小等優(yōu)點(diǎn)。
收球網(wǎng)安裝位置要考慮操作維護方便、管道系統布置簡(jiǎn)單、短直，接頭彎頭數盡可能少。收球網(wǎng)進(jìn)口前直管段長(cháng)度一般應不小于循環(huán)水管直徑.上收球網(wǎng)設計有收球、運行、反洗3個(gè)位置。在收球位置時(shí)，網(wǎng)的上下沿分
別與循環(huán)水管壁和下方箱上沿貼合，其間歐不應大于6mm,否則容易跑球或卡球;在運行位置時(shí)，網(wǎng)與水管軸線(xiàn)平行，使流動(dòng)阻力為
小:在反洗位置時(shí)，依靠循環(huán)水流對集聚在網(wǎng)上的雜物進(jìn)行反洗，使其能保持清潔。要求柵網(wǎng)在非工作位置時(shí)不受水的直沖,既可堿輕柵網(wǎng)的抖動(dòng)和轉軸不致磨損,又
有利于保證收球網(wǎng)的嚴密性。
應保證收球網(wǎng)有適當的夾角.對于活動(dòng)柵格型收球網(wǎng)上下網(wǎng)板的夾角取45~60*,固定錐形收球網(wǎng)夾角取15~20*.采用合理的收球網(wǎng)板型。為適應收球網(wǎng)中流線(xiàn)的變化可采用帶擴口的收球網(wǎng)板;收
球網(wǎng)格間距或長(cháng)圓孔寬度應為1/3~1/4的海綿球濕態(tài)直徑(通常海編球濕態(tài)直徑等于凝汽器銅管內徑加2mm).
正確選用閥門(mén)和路不合適的閘閥往往在閥心的槽道中積球或把球切壞.根據運行經(jīng)驗，建議采用Q4ISA-16型球閥。這種閥門(mén)操作方便,不易切球。管路應平直簡(jiǎn)短,應采用曲率半徑較大的90*彎頭,便于膠球進(jìn)入循環(huán)水管道并與循球水均勻混合。
正確安裝膠球泵安裝時(shí),應能保證運行時(shí)不發(fā)生氣蝕.在直流供水的冷卻水系統中，膠球泵的安裝位置應低于收球網(wǎng)網(wǎng)底位置，以便使膠球泵有一較大的倒灌高度,即吸上真空度.目前供選用的膠球泵的允許吸上真空高度都在60~70kPa左右.
保證合理的環(huán)水壓在低負荷或循環(huán)冷卻水量小的情況下，循環(huán)冷卻水進(jìn)出口壓差較小，流量較小，不
利于膠球的循環(huán),收球率低。或者因進(jìn)出水壓差較小，不能滿(mǎn)足出口段水室充滿(mǎn)水的工況下運行(大多是出水管口布置在冷卻水出口
段水室的側面的情況下)。
據統計，直徑為中23mm的軟膠球在單向受壓(或拉)力為0.039MPa表壓力下，通過(guò)直徑為中22mm的銅管時(shí)，其速度一般只有0.2~0.4m/s.湘潭電廠(chǎng)1.2號機(2X25MW)膠球清洗時(shí)二次濾網(wǎng)前一般只有0.0196~0.0294MPa的表壓力，水壓差只有0.0245~0.0343MPa,膠球清洗速度較慢,故
收球率較低。我區在柳州電廠(chǎng)1號機(200MW)擴建工程的凝汽器膠球清洗系統的調試也證實(shí)，
循環(huán)水進(jìn)、出口的壓差對收球率有影響.當注意保持了合理的循環(huán)水進(jìn)、出口水壓差時(shí)
(≥0.06MPa),其收球率可在95%以上(見(jiàn)表1).
保證合理的投球審，膠球補充及更換周期正常投球量為凝汽器單側單流程冷卻管根數的7%~13%.依膠球循環(huán)一次所需時(shí)間的長(cháng)短,取下限或上限或其接近值,膠球循環(huán)一次的時(shí)間一般以30s作為界限。膠球補充周期為膠球清洗系統累計運行7次.由于各電廠(chǎng)的具體情況不同,還應根據各廠(chǎng)的特點(diǎn)如投球量收球率等適當調整補充周期.
根據對國產(chǎn)膠球使用情況的粗略統計，更換周期一般為6個(gè)月,夏季為3個(gè)月i若用進(jìn)口膠球,則按廠(chǎng)家提供的膠球使用壽命確定.
更換周期,但無(wú)論如何都需定期更換那些因磨損使直徑比冷卻管內徑小0.1~0.3mm的
膠球,以保證凝汽器的清洗效果.此外,那此浸泡后脹大過(guò)多,致使直徑超標的膠球,也應及時(shí)換掉,防止冷卻管被堵.保證膠球的回收。
膠球質(zhì)量、膠球質(zhì)量不但影響到清洗效果,而且關(guān)系到膠球的回收率.膠球通常有兩種:一種是
半硬球;另一種是微孔膠球(海綿球).前者直徑比凝汽器管徑小1~2mm,它是靠球與管壁碰撞及循環(huán)水沿球體周?chē)鬟^(guò)引起的湍流擾
動(dòng)而達到清洗的目的:后者直徑比凝汽器管徑大1~2mm,膠球隨著(zhù)循環(huán)水被壓入管內后靠管壁接觸環(huán)帶所提供的擦拭的作用進(jìn)行清洗.
實(shí)踐證明,選用海綿球的清洗效果明顯比半硬質(zhì)球為好，且海綿球具有耐磨性強和沾
污垢后易于脫落等優(yōu)點(diǎn).如果是細小泥沙沉積在冷卻水管內壁上形成軟垢,且進(jìn)口水壓
較低,選用上海橡膠制品研究所研制的不發(fā)粘.質(zhì)地柔軟的海綿球較為理想。膠球的球徑大于冷卻水管內徑的過(guò)盈量,趨向于盡可能加大，以提高使用壽命.用于凝汽器管(內徑為φ21mm)的中等壽命的
膠球,由于球徑不同,其壽命指標也是不同的:中22mm的膠球,壽命為400h;中23mm的膠球,壽命為700h;中24mm的膠球,壽命900h。
運行管膠球連續清洗的成敗與是否遵守運行規程有直接關(guān)系。比如凝汽器的逆洗和管道的沖洗、投球和收球時(shí)間的控制.球循環(huán)泵的運行和事故的處理,循環(huán)水量和流速的控制.調整等.運行中,還應制訂規章制度、健全組織、加強管理。好設獨立班組、人負責,便于管好、用好設備。實(shí)踐證明,凡管理較好的單位.設備基本都能正常運行。比如一個(gè)膠球清洗班,負貴全廠(chǎng)清洗裝置的運行和維修.由于精心維護和保養設備,及時(shí)消除缺陷系統設備都處于良好狀態(tài),收球率保持在90%~99%。
正由于膠球清洗技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),是火電廠(chǎng)重要的的節能措施之一,所以國內一些科研機構和火電廠(chǎng)對膠球清洗裝置系統進(jìn)行了深入的研究和改進(jìn),積累了不少成熟的經(jīng)驗.總而言之,為保證系統正常運行,先對設備選型要慎重.目前制造廠(chǎng)無(wú)技術(shù)標準,電廠(chǎng)也無(wú)驗收標準,有些電廠(chǎng)則按西安熱工研究所編制的膠球清洗裝置技術(shù)條件和膠球清洗裝置的驗收標準驗收.效果很好;其次,系統布置和設備安裝要符合要求;三,加強膠球清洗裝置的運行管理.只要加強上述方面的工作,并結合實(shí)際情況不斷地探索和改進(jìn),就可以使膠球清冼裝更好地為機組服務(wù).
