膠球清洗裝置系統工作原理及收不到膠球原因分析及改造？

     膠球清洗裝置系統工作原理及收不到膠球原因分析及改造？600MW機組凝汽器膠球清洗裝置系統在調試過(guò)程中出現了收球率低的問(wèn)題,對此該廠(chǎng)對其進(jìn)行了多次試驗,得出了收球網(wǎng)結構、回球管線(xiàn)阻力和循環(huán)水回水壓力均對膠球回收率有影響的結論,其中膠球回收網(wǎng)結構是主要問(wèn)題。通過(guò)對該網(wǎng)的結構改造,使收球率達到90%以上。

1膠球清洗裝置系統技術(shù)改造原因

     電廠(chǎng)2臺600MW機組凝汽器膠球清洗裝置系統采用國內某公司生產(chǎn)的產(chǎn)品,設備技術(shù)參數見(jiàn)表1所示。在分系統調試過(guò)程中出現了收球率低于30%的問(wèn)題,這種狀態(tài)直接影響到凝汽器內冷凝管的清潔度,進(jìn)而影響凝汽器的真空。根據計算,真空每下降1kPa,機組熱耗就增加0.6%~0.8%,同時(shí)凝汽器真空下降還會(huì )影響汽輪機的出力和安全性。國家標準要求膠球清洗裝置系統收球率達到90%為合格。為此,設備制造廠(chǎng)家派技術(shù)人員對膠球清洗裝置系統進(jìn)行了多次試

驗與改造,改造分為以下3個(gè)階段:將膠球系統投球管線(xiàn)由雙管改為單管,收球管線(xiàn)減少彎頭并去掉U型彎;把膠球清洗泵更換成大吸力窄葉片式泵;采用多種進(jìn)口膠球,并把膠球由直徑24mm更換為22mm進(jìn)行試驗。以上改造完成后,收球率仍低于30%,膠球清洗裝置系統收球率低的真正原因一直未能找到。循環(huán)水及膠球清洗裝置系統示意圖見(jiàn)圖1所示,系統主要設備參數見(jiàn)表1所示。

表1主要設備參數

表 2    3 次試驗數據

2收球率試驗及分析

     膠球收球率是衡量膠球清洗裝置系統質(zhì)量好壞的指標。據了解,國內已投產(chǎn)機組上配備的膠球清洗裝置系統其收球率在90%以上的僅占25%,收球率在53%以上的占42%,完全不能投入使用的占33%,其中包括國外進(jìn)口的膠球清洗裝置系統。為找到膠球收球率低的原因,本廠(chǎng)汽機業(yè)成

立了攻關(guān)小組,進(jìn)行了多次現場(chǎng)調查、調試、試驗,其數據見(jiàn)表2。

2.1結論一

     由試驗1可知,膠球清洗裝置系統收球率僅為14%,遠低于國家90%的標準,而且未收回的膠球聚集在收球網(wǎng)出口附近。

2.2結論二

     由試驗2可知,膠球清洗裝置系統收球率隨凝汽器循環(huán)水回水壓力升高而增加。根據經(jīng)驗及現場(chǎng)調試試驗情況初步分析認為膠球清洗裝置系統收球率低的原因為:

     (1)凝汽器內部結構影響;

     (2)收球網(wǎng)結構影響;

     (3)回球管線(xiàn)阻力大影響;

     (4)循環(huán)水回水壓力低影響。

     為驗證凝汽器內部結構對收球率的影響進(jìn)行了3次試驗,試驗數據見(jiàn)表2試驗3。

2.3結論三

     由試驗3可知,從凝汽器出水室排空門(mén)裝入膠球進(jìn)行試驗與正常投球收球效果沒(méi)有多大差別。可以判斷膠球收球率低與凝汽器結構沒(méi)有關(guān)系,只和收球網(wǎng)結構、回球管線(xiàn)阻力、循環(huán)水回水壓力有關(guān)。經(jīng)過(guò)對照其它同類(lèi)工程圖紙后確認,可以排除回球管線(xiàn)的設計問(wèn)題。由此判斷膠球收球率低的主要原因與收球網(wǎng)結構和循環(huán)水回水壓力低有關(guān)。考慮到循環(huán)水回水壓力低與循環(huán)泵設計有關(guān),而且無(wú)法改變,所以只能通過(guò)改造收球網(wǎng)上游彎管流場(chǎng)的方法,解決循環(huán)水回水壓力低引起的收球網(wǎng)入口流場(chǎng)紊亂的現象。針對收球網(wǎng)結構問(wèn)題,經(jīng)過(guò)調研,決定委托國內有該方面改造經(jīng)驗的上海強思廠(chǎng)對收球網(wǎng)結構進(jìn)行改造。

3膠球清洗裝置系統改造

利用2號機臨修機會(huì )對膠球清洗裝置系統進(jìn)行了改造,其實(shí)施過(guò)程如下:

     (1)在收球網(wǎng)上游循環(huán)水彎管段內增設導流板,導流板為δ=8mm的316L不銹鋼板,在現場(chǎng)拼接為815mm×2180mm見(jiàn)方的4塊,然后在循環(huán)水彎頭后循環(huán)水管上沿中心線(xiàn)開(kāi)1m×0.5m的孔,用來(lái)

將不銹鋼導流板逐塊送入循環(huán)水管內,使4塊導流板沿彎頭中心線(xiàn)按進(jìn)出口兩側對稱(chēng)排列。導流板焊縫全部采用雙面焊。導流板由三排直徑42mm×3mm的不銹鋼管作為加強筋來(lái)支撐固定,并要求加強筋與導流板及管壁垂直。所有焊縫在焊前做了除銹處理,焊后檢查了所有焊縫,保證焊接牢固無(wú)漏焊現象,并對循環(huán)水管內壁上的焊縫進(jìn)行防腐處理。

     (2)在收球網(wǎng)距出球口900mm處加裝導流罩,通過(guò)導流罩改變了循環(huán)水流向,使循環(huán)水向收球網(wǎng)網(wǎng)板擴散,加強該區域循環(huán)水流撓動(dòng),防止膠球附著(zhù)在收球網(wǎng)網(wǎng)板上。安裝前需打開(kāi)收球網(wǎng)人孔,并使收球網(wǎng)處于打開(kāi)狀態(tài),然后將加工好的導流罩用筋板焊接在收球網(wǎng)上。導流罩結構、安裝位置和導流襯套結構見(jiàn)圖2、圖3、圖4所示。

     (3)在收球網(wǎng)出球口內加裝襯套,使出球口的口徑達到100mm,以提高出球口水流速度。將加工好的襯套裝入出球口內,與出球口焊接固定。

4膠球清洗裝置系統改造后的調整試驗與分析

4.1內環(huán)膠球清洗裝置系統試驗

     收球網(wǎng)板處于收球位置,將準備好的膠球投入裝球室,該室處于收球位置,打開(kāi)裝球室出口隔離球閥后,開(kāi)啟膠球泵,再打開(kāi)膠球泵出口電動(dòng)球閥,數分鐘后投球循環(huán)運行,收球并記錄數據。測試時(shí),凝汽器出口壓力4.2kPa;膠球泵進(jìn)口壓力9.2kPa,出口壓力11kPa。

2號機內環(huán)膠球清洗裝置系統5次試驗數據見(jiàn)表3所示。

4.2外環(huán)膠球清洗裝置系統試驗

     收球網(wǎng)板處于收球位置,將準備好的膠球投入裝球室,該室處于收球位置,打開(kāi)裝球室出口隔離球閥后,開(kāi)啟膠球泵,再打開(kāi)膠球泵出口電動(dòng)球閥,數分鐘后投球循環(huán)運行、收球并記錄數據。試驗時(shí),凝汽器出口壓力4.2kPa;膠球泵進(jìn)口壓力9.2kPa,出口壓力12kPa。2號機外環(huán)膠球清洗裝置系統5次試驗數據見(jiàn)表4所示。

表42號機外環(huán)膠球情況系統5次試驗數據

4.3調整試驗結果分析

     2號機組內、外環(huán)膠球清洗裝置系統改造后,經(jīng)過(guò)數次投球試驗收球率一直穩定在90%以上,而且經(jīng)過(guò)數次投球循環(huán),收球率呈良好上升趨勢。分析其原因為:經(jīng)過(guò)大量膠球清洗后,鈦管逐漸清潔,過(guò)球通暢,凝汽器系統內局部渦流死區滯球數量明顯下降。試驗結果表明:收球網(wǎng)運行良好,無(wú)積球問(wèn)題,膠球清洗裝置系統改造達到了預期目標。

5改造后的經(jīng)濟效益

     改造后,膠球清洗裝置投入正常運行,600MW工況時(shí)可以降低供電煤耗3.6g/kWh。考慮負荷波動(dòng)因素,按3g/kWh計算,全年可節約標煤24kt,其經(jīng)濟效益可觀(guān)。