凝汽器膠球清洗裝置結構系統清洗效果因素（收球網(wǎng)、膠球泵對收球率的影響）

    凝汽器膠球清洗裝置結構系統清洗效果因素（收球網(wǎng)、膠球泵對收球率的影響）膠球清洗裝置是可以實(shí)現在線(xiàn)自動(dòng)清洗凝汽器冷卻管內壁,從而提高冷卻管清潔度,改善凝汽器真空,降低發(fā)電煤耗,避免垢下腐蝕,延長(cháng)冷卻管的使用壽命。所以它是提高火力發(fā)電機組熱效率的重要設備。本文全面分析了影響膠球清洗效果的因素,提出了改善膠球清洗效果的措施,為電廠(chǎng)運行人員提供了參考。

    目前各個(gè)電廠(chǎng)的凝汽器都存在著(zhù)程度不同的污染現象,使得凝汽器的真空下降,機組的循環(huán)熱效率降低,從而影響到了機組的安全性和經(jīng)濟性。為了維持機組在較好的真空下工作,大多數電廠(chǎng)都采用膠球自動(dòng)清洗裝置來(lái)減輕或消除凝汽器的污垢,其基本工作原理是在運行的凝汽器冷卻管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),對冷卻管內壁起到了清洗作用。因此,凝汽器膠球清洗裝置是提高火力發(fā)電機組熱效率的重要設備。但是,由于選用膠球、清洗裝置、冷卻水、凝汽器結構等方面的影響,目前國內大多數電廠(chǎng)膠球清洗裝置沒(méi)有發(fā)揮出應有的作用。針對這些因素對膠球清洗效果的影響,提出了改善膠球清洗效果的措施。

1影響膠球清洗效果的因素

1.1膠球清洗裝置效果的影響

    膠球清洗裝置系統中重要的元件,其物理特性膠球直徑、相對壓縮比、濕態(tài)密度、膨脹率、耐磨性等都對清洗存在著(zhù)或大或小的影響。運行經(jīng)驗表明,這些因素中影響大的是膠球的直徑和濕態(tài)密度。

1.2膠球清洗裝置對清洗效果的影響

   膠球清洗裝置的合理與否對清洗效果也有很大的影響,其主要影響膠球的回收率。收球率高清洗效果好,一般認為收球率應高于90%。

1.2.1收球網(wǎng)對收球率的影響

    收球網(wǎng)是膠球清洗裝置的主要設備,它的作用是將通過(guò)凝汽器的膠球收集起來(lái),進(jìn)行再循環(huán),因此,其性能和質(zhì)量的好壞直接影響收球率的高低。

    收球網(wǎng)活動(dòng)網(wǎng)板與筒內壁及固定網(wǎng)板的間隙大小對收球率有較大影響。有些收球網(wǎng)由于生產(chǎn)廠(chǎng)家的制造質(zhì)量原因而導致間隙較大,冷卻水中的雜質(zhì)容易在此卡住,或由于反沖洗后網(wǎng)板不能恢復到原位及卡軸板螺栓松動(dòng)等原因都可能造成間隙過(guò)大,引起跑球。

    收球網(wǎng)網(wǎng)板傾斜角度大小也是應考慮的因素之一,其角度應根據冷卻水流速大小進(jìn)行設計。如角度太大,易使膠球卡在網(wǎng)板柵格間隙中,造成積球,難于循環(huán),而在收球網(wǎng)反沖洗時(shí),隨水流而去。

    收球網(wǎng)網(wǎng)板的生銹也會(huì )影響到膠球的回收。因為生銹后,網(wǎng)板表面變的較粗糙,容易掛球,使回收的膠球數量減少。

    收球網(wǎng)底部小網(wǎng)的積球也會(huì )影響膠球的回收率。這種現象主要發(fā)生在安裝于有負壓的出水管中的收球網(wǎng),其與水泵的吸上真空高度密切相關(guān)。

    另外,由于收球網(wǎng)設計不合理而導致網(wǎng)內水流產(chǎn)生旋渦時(shí),會(huì )使膠球跟著(zhù)水流在網(wǎng)內打旋,影響膠球的回收。

1.2.2膠球泵對收球率的影響

    膠球泵是膠球再循環(huán)的動(dòng)力設備,其性能的好壞直接影響著(zhù)收球率的高低。機組夏天運行時(shí),由于凝汽器冷卻水水量加大,入口壓力增高,造成膠球泵出力不夠,影響膠球的回收。膠球泵的吸上真空高度對泵的工作有很大的影響,從而對膠球清洗產(chǎn)生間接的影響。若泵的流量增大,會(huì )使吸上真空高度降低,泵入口處的溫度已升高的冷卻水就容易產(chǎn)生汽化,使膠球泵不能正常工作;在開(kāi)式系統中,若泵的幾何安裝高度過(guò)高,也會(huì )降低吸上真空高度;若泵進(jìn)口管路長(cháng),管徑小及閥門(mén)彎頭多等因素引起管阻增大,同樣也會(huì )降低吸上真空高度。這些因素都能影響泵的正常工作,進(jìn)一步對清洗系統的工作產(chǎn)生影響。

1.3冷卻水系統對清洗效果的影響先是冷卻水中的雜質(zhì)的影響。

    由于一、二次濾網(wǎng)的過(guò)濾不嚴或性能較差,不能將冷卻水過(guò)濾干凈,致使各種雜物進(jìn)入凝汽器水室內,有的封住冷卻管進(jìn)口,有的堵在冷卻管內,有的堆在收球網(wǎng)板上,這些都影響了膠球的通過(guò),造成收球率下降,影響了清洗效果。對于北方的電廠(chǎng),因為冬季時(shí)北方寒冷的氣候常常容易使冷卻塔結冰,在打冰時(shí),常會(huì )將冷卻塔填料層破壞,小塊的填料就隨冷卻水進(jìn)入凝汽器,堵塞管子或在收球網(wǎng)內堆積,影響了膠球的通過(guò),從而導致清洗效果的下降。對于海水冷卻的機組,由于海水中含有的大量貽貝胚胎穿過(guò)一、二次濾網(wǎng),附在管道和管板上,成熟后與管壁分離,堵在冷卻水管中,直接影響膠球通過(guò),造成收球率下降。其次是冷卻水水量及其出入口壓差較小時(shí),會(huì )引起膠球通過(guò)凝汽器冷卻管困難,堵在管內,此種情況多發(fā)生在冬季運行的機組中。因為冬季環(huán)境溫度較低,冷卻水入口溫度也相應的比較低,在這種情況下,所需要的冷卻水水量就少,其出入口壓差也較小。

1.4凝汽器結構及冷卻管對清洗效果的影響

    凝汽器進(jìn)口水室存在“死區”或漩渦區,造成膠球在此積聚或打旋。有時(shí)水室內連接處還存在縫隙,由于水流沖擊,在此處造成卡球,致使通過(guò)冷卻管的球量減少,影響收球率。凝汽器水室上部未充滿(mǎn)水,留有氣腔,致使膠球浮在上部,造成膠球難以回收,此種情況較多發(fā)生在新機組投運時(shí)。有時(shí),由于凝汽器水室輔助防水管中的水靜止不動(dòng)形成“死區”,膠球也可能在此積聚。

    另外,在雙流程的凝汽器中,冷卻水進(jìn)出水室的間隔與端蓋的連接處,或與管板的銜接處,往往因制造或檢修不注意留下一道狹縫(串縫)。進(jìn)水室的冷卻水就會(huì )通過(guò)這道狹縫竄到出水室去,這部分水就被“短路”了。當膠球進(jìn)行循環(huán)的時(shí)候也有可能有一部分膠球隨冷卻水流向狹縫,而被卡在狹縫內。有一臺汽輪機曾在此處卡了近百個(gè)球,經(jīng)過(guò)多次檢查才被發(fā)現。

    凝汽器內冷卻管的完整程度以及冷卻管伸出管板的長(cháng)度都對膠球的回收率有影響。若冷卻管有扁管或癟管時(shí),膠球就容易在這些不完整的管子里發(fā)生堵塞,從而影響膠球的回收;若冷卻管伸出管板太長(cháng),就容易形成死區,膠球運行至這個(gè)區域時(shí),因管口太高,不能順利參與循環(huán),導致收球率降低。

1.5清洗系統的管理對清洗效果的影響

    一般膠球清洗裝置經(jīng)調試收球率達到規定要求后,清洗系統就算合格。但部分電廠(chǎng)由于沒(méi)有人負責,且運行無(wú)規章制度可循,較長(cháng)時(shí)間不投運清洗系統或清洗系統的投停具有很大的隨意性,沒(méi)有可靠的依據,造成凝汽器冷卻管內結垢較嚴重,當再次投運膠球清洗系統時(shí),易形成膠球積聚,影響收球率,而且清洗效果也較差。有些電廠(chǎng)的膠球清洗裝置缺少日常維護,發(fā)現問(wèn)題不及時(shí)處理,沒(méi)有隨機組檢修而同時(shí)進(jìn)行檢修。另外,一些運行人員沒(méi)有充分意識到膠球清洗的重要性,把清洗系統當作是擺設,沒(méi)有對其進(jìn)行認真的維護和投運。如在投球時(shí),不按規定要求充分浸泡膠球,使膠球在循環(huán)過(guò)程中由于密度較小而多數浮于水室的上部,只能對凝汽器上層管束實(shí)施清洗,從而對清洗效果產(chǎn)生影響。

2.2清洗設備

    (1)在設計和選擇收球網(wǎng)時(shí),要考慮收球網(wǎng)的間隙以及網(wǎng)板的傾斜角度;收球網(wǎng)網(wǎng)板好能防銹。在運行時(shí),若網(wǎng)內有漩渦,可在網(wǎng)中加裝導流板;若收球網(wǎng)底部的小網(wǎng)內有積球現象時(shí),可在收球網(wǎng)下部加裝活動(dòng)阻尼板來(lái)解決這一問(wèn)題;若發(fā)現反沖洗后網(wǎng)板不能恢復到原位或卡軸板螺栓松動(dòng)等問(wèn)題要及時(shí)解決。

    (2)在選擇膠球泵時(shí),應選擇耗功少,送球多,切球率低,熱水回流量少的泵。在安裝膠球泵時(shí),應該考慮泵的吸上真空高度,保證其在一定范圍內,不至于影響泵的正常工作。

    (3)膠球清洗裝置系統的管路要力求流暢。盡可能減小管路的長(cháng)度;彎頭要圓滑,不允許采用焊接彎頭;管道焊縫內側應平滑,無(wú)焊瘤及錯口現象;所配閥門(mén)需經(jīng)常操作,盡量不采用閘閥,以減少切球、磨損并縮短膠球在系統中的循環(huán)時(shí)間。

    (4)選擇合適的二次濾網(wǎng),加強二次濾網(wǎng)的過(guò)濾性能,盡可能減少冷卻水中的雜質(zhì)。

2.3凝汽器結構及冷卻管

    對凝汽器中存在的一些死角、盲孔或渦流區,應采用流線(xiàn)形(圓弧形)罩板將它們隔開(kāi)或用水泥堵塞,以免膠球滯留,降低收球率;及時(shí)堵住雙流程凝汽器中的串縫,以免膠球在此卡住;保證凝汽器水室能被冷卻水充滿(mǎn),防止產(chǎn)生氣腔。對于冷卻管中的扁管、癟管,要及時(shí)更換或堵住,以防止膠球進(jìn)入而被卡住;設計時(shí)要保證冷卻管伸出管板的長(cháng)度符合要求,對于伸出長(cháng)度太長(cháng)的管子,要及時(shí)給予處理。

2.4膠球清洗裝置系統的運行管理方面

    膠球清洗裝置要有人負責,運行要有記錄,并制訂崗位責任制,加強日常維護、維修和保養,發(fā)現問(wèn)題要及時(shí)解決,并隨機組進(jìn)行相應的檢修工作。其次,在進(jìn)行清洗操作時(shí),要嚴格按照制造廠(chǎng)家提供的操作步驟執行,如每次投球前,應預先用水(好是本廠(chǎng)所用的冷卻水)浸泡膠球2h左右,并反復用手捏幾次,使膠球中的微小孔隙都充滿(mǎn)水,避免膠球在水室和出水管中漂浮或滯留,影響清洗的效果;及時(shí)剔除磨損嚴重的膠球,添補新膠球;裝球室充水時(shí)應先進(jìn)行放氣;停膠球泵時(shí)應先關(guān)閉泵出口閥門(mén)等。再次,要加強運行人員對清洗裝置的重視程度,這一點(diǎn)是很重要的。