凝汽器膠球清洗裝置進(jìn)行清洗的目的是什么？如何理解膠球清洗系統(tǒng)原因？
汽輪機(jī)凝汽器是火力發(fā)電廠中非常重要的設(shè)備,凝汽器水側(cè)管的清潔情況對(duì)汽輪機(jī)凝汽器保持狀態(tài)真空提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益有著非常重大的意義。凝汽器中冷凝器冷卻水管（鋼管，不銹鋼管，鈦管）長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)在內(nèi)壁（冷卻水程）產(chǎn)生結(jié)垢，影響冷凝器換熱效率、真空下降，從而引起汽輪機(jī)效率下降。所以凝汽器冷卻水管（水側(cè)內(nèi)壁）要定期清洗。冷凝管內(nèi)側(cè)清洗不是很方便，可以用膠球通過(guò)冷卻管內(nèi)的方式進(jìn)行定時(shí)清洗。增加凝汽器管的遙遙壽命也是凝汽器膠球清洗裝置進(jìn)行清洗的目的。
膠球清洗裝置系統(tǒng)原因是略大于管子內(nèi)徑的彈遙遙膠球在在循環(huán)水的作用下通過(guò)冷凝器管，膠球前產(chǎn)生噴射水流，同時(shí)膠球摩擦管壁，從而起到清洗污垢的作用。因此遙遙系統(tǒng)運(yùn)行遙遙、高的收球率、使膠球順利通過(guò)冷凝管并有確實(shí)的擦洗、讓每一根冷凝管有均等的清洗頻率、遙遙膠球的摩擦不損傷管壁等，成為膠球清洗裝置的技術(shù)關(guān)鍵。但是膠球清洗裝置的收球率自投產(chǎn)以來(lái)一直偏低,有時(shí)幾乎為低。為此,對(duì)膠球清洗裝置收球率低的原因進(jìn)行了分析和排查,并對(duì)膠球清洗裝置進(jìn)行了部分改造?；诖?，本文就針對(duì)提高凝汽器膠球清洗裝置收球率的措施進(jìn)行分析。
凝汽器常用的清洗方法有機(jī)械清洗、酸洗、通風(fēng)干燥、高壓水遙遙擊振沖洗及膠球清洗。其中,膠球清洗具有勞動(dòng)強(qiáng)度小、安全遙遙等優(yōu)點(diǎn),成為減小凝汽器端差、提高汽輪機(jī)循環(huán)熱效率、降低發(fā)電煤耗的手段。膠球清洗既可以遙遙汽輪機(jī)的正常運(yùn)行,又可以達(dá)到良的清洗遙遙,因而被我遙遙各電廠普遍采用。每臺(tái)機(jī)組配備2套膠球清洗裝置,凝汽器A、B側(cè)各1套。但是許多電廠膠球清洗裝置的收球率一直偏低,高時(shí)只能達(dá)到80%,有時(shí)甚至為低。為此,對(duì)膠球清洗裝置收球率低的原因進(jìn)行了分析和排查,并對(duì)膠球清洗裝置和凝汽器系統(tǒng)進(jìn)行改造。
2膠球清洗裝置結(jié)構(gòu)
2.1清洗膠球
膠球是整個(gè)清洗系統(tǒng)中較重要的一部分,所選膠球的直徑遙遙須大于冷凝管的內(nèi)徑,如果膠球尺寸不夠大,將起不到任何清洗作用。
2.2收球裝置
安裝于凝汽器的循環(huán)水冷卻水出水管中,其功能是將膠球從冷卻水中分離,完成收球器自動(dòng)反洗和遙遙系統(tǒng)正常運(yùn)行。收球器主要部件有收球網(wǎng)、導(dǎo)流板、收球器和驅(qū)動(dòng)遙遙等。橢圓形收球網(wǎng)將膠球引至出球管管口。收球網(wǎng)的傾斜角度根據(jù)冷卻水管中水量及導(dǎo)流板狀況而定。收球網(wǎng)由垂直格柵構(gòu)成,這樣可得到較高的表面強(qiáng)度。導(dǎo)流板可產(chǎn)生渦流,在避遙遙雜質(zhì)滯留網(wǎng)板外圍的同時(shí),將清洗球引至出球管。驅(qū)動(dòng)遙遙由推力齒輪構(gòu)成,用于調(diào)節(jié)收球網(wǎng)位置。當(dāng)正常進(jìn)行膠球循環(huán)時(shí),收球網(wǎng)板覆蓋整個(gè)管道橫截面,用于隔離膠球和冷卻水。當(dāng)進(jìn)行反洗時(shí),收球網(wǎng)板基本垂直于水流方向,冷卻水從后部反洗收球網(wǎng),將網(wǎng)板上的雜質(zhì)沖洗干凈。如果驅(qū)動(dòng)機(jī)械損壞或發(fā)生程控電路故障,則可通過(guò)手輪將網(wǎng)板調(diào)至運(yùn)行位及反洗位。
2.3壓差測(cè)量系統(tǒng)
通過(guò)持續(xù)測(cè)量收球網(wǎng)板的壓差值來(lái)監(jiān)測(cè)網(wǎng)板上的雜質(zhì)量。如果因出現(xiàn)程控故障而使壓差值跌至運(yùn)行中監(jiān)測(cè)限值以下時(shí),則控制器將發(fā)出相關(guān)信號(hào)。如果壓差值達(dá)到“集球網(wǎng)板反洗”限值時(shí),則系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)集球;集球完畢后,網(wǎng)板轉(zhuǎn)至反洗位。如果反洗后壓差低于集球網(wǎng)板反洗限值,則表示反洗遙遙,系統(tǒng)將繼續(xù)進(jìn)行清洗運(yùn)行。如果集球時(shí)壓差上升,并達(dá)到了壓差的高限值時(shí),則控制系統(tǒng)將立即啟動(dòng)網(wǎng)板的反洗,以避遙遙收球網(wǎng)的損壞,同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2.4循環(huán)單元
循環(huán)單元由相關(guān)部件和閥門(mén)組成,主要設(shè)備有膠球循環(huán)泵、集球器和膠球循環(huán)管等,用于輸送、收集和替換膠球。膠球循環(huán)泵從收球器抽取膠球,并將其輸送至注球管。此過(guò)程中,膠球泵需要克服收球器與注球管之間的壓差,以及循環(huán)單元(包括管道)中的壓力損失。膠球循環(huán)泵是雙通道離心泵,其主軸由一個(gè)遙遙潤(rùn)滑的凹槽滾珠軸承支撐,軸密封采用機(jī)械密封形式。膠球循環(huán)泵的葉輪采用特殊設(shè)計(jì),能遙遙在泵的運(yùn)轉(zhuǎn)下不至于在運(yùn)行過(guò)程中造成膠球損傷。
2.5設(shè)備故障率高
系統(tǒng)收球率低存在多方面原因，設(shè)備故障率高維護(hù)不及時(shí)，諸如收球網(wǎng)變形破損、關(guān)閉不嚴(yán)等，導(dǎo)致膠球流失，遙遙大影響膠球的收球率;另外，膠球泵出口到裝球室管口處有一塊活動(dòng)鐵板，膠球泵啟動(dòng)時(shí)水流可以掀起該擋板，而膠球泵停運(yùn)時(shí)由于循環(huán)水進(jìn)水壓力高于出水側(cè)，導(dǎo)致水逆流，該擋板在重力作用下，能自動(dòng)關(guān)閉，起到逆止作用。防止膠球泵倒轉(zhuǎn)的同時(shí)，亦可防止膠球被沖回收球網(wǎng)內(nèi)。因而該擋板動(dòng)作正常及嚴(yán)密與否直接影響系統(tǒng)收球率。
3原因排查
電廠冷卻水取自珠江口排?？诘暮Ｋ?，此處的海水污染越來(lái)越嚴(yán)重，海水的懸浮固體顆粒越來(lái)越大，雜物垃圾越來(lái)越多，加上貝殼動(dòng)物及海生物成長(zhǎng)速度快，易造成凝汽器冷卻遙遙降低。膠球清洗系統(tǒng)工作室在冷卻水介質(zhì)里的其他低部件，包括網(wǎng)板、主軸、螺栓螺母、裝球室中的止回閥片、裝球室網(wǎng)籃、注球管等須采用雙相不銹鋼DIN1.4462。膠球系統(tǒng)的正常投運(yùn)有利于提高機(jī)組的真空度。經(jīng)過(guò)對(duì)全年投運(yùn)膠球裝置的分析對(duì)比。夏季工況下收球率遙遙偏高,較高可達(dá)到95%,較低也有80%;而冬季工況下收球率遙遙,只有50%左右,有時(shí)甚至為低。分析運(yùn)行方式可知,由于冬季工況下循環(huán)水泵采用低速運(yùn)行,造成循環(huán)水流速降低,膠球穿越管束時(shí)能量不足,堵在管口或管束內(nèi)。在凝汽器檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)凝汽器管束內(nèi)存有大量膠球,證實(shí)了該分析的正確遙遙。
膠球清洗裝置收球網(wǎng)為大口徑倒Ｖ形結(jié)構(gòu),收球網(wǎng)的開(kāi)啟和關(guān)閉為電動(dòng)操作。對(duì)收球網(wǎng)觀察發(fā)現(xiàn),收球網(wǎng)關(guān)閉不到位,存在跑球現(xiàn)象;同時(shí)還發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)面存有水垢和污物。說(shuō)明格柵式收球網(wǎng)阻力大,致使收球網(wǎng)前后形成一定壓差,軟膠球不能順利沿格柵正常滾動(dòng)而卡在柵板上。
檢查膠球。系統(tǒng)選用的膠球?yàn)椤败浨颉?直徑為Φ26ｍｍ,經(jīng)浸泡后發(fā)現(xiàn),膠球濕態(tài)密度與循環(huán)水相同,膠球可以浮在水中任意位置,說(shuō)明膠球質(zhì)量合格。
機(jī)組檢修凝汽器水室發(fā)現(xiàn)積球現(xiàn)象,說(shuō)明凝汽器水室結(jié)構(gòu)不合理。
對(duì)膠球系統(tǒng)管道進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)有積泥沙、積海生物和積球現(xiàn)象,說(shuō)明膠球系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)不合理。
4改進(jìn)措施
在冬季工況下,膠球清洗裝置時(shí)增加1臺(tái)循環(huán)水泵以提高循環(huán)水流速,遙遙收球率在合格范圍內(nèi)。
對(duì)收球網(wǎng)重新調(diào)整限位,且規(guī)定收球網(wǎng)電動(dòng)關(guān)閉后再手動(dòng)關(guān)閉,以防勿開(kāi)關(guān)，遙遙其嚴(yán)密。
膠球前，沖洗集球室，檢查集球室出口電動(dòng)門(mén)是否關(guān)閉嚴(yán)密，防止收球時(shí)從此發(fā)生處跑球現(xiàn)象。
利用膠球泵對(duì)新膠球進(jìn)行壓水排氣處理,遙遙膠球吸滿水,遙遙其密度與循環(huán)水的密度遙遙,不會(huì)漂浮在水面上影響收球;定期檢查膠球質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)膠球磨損或失去彈遙遙應(yīng)及時(shí)更換。
將凝汽器水室防渦流板處的縫隙消除,在放水管管口加裝濾網(wǎng),防止膠球進(jìn)人死角無(wú)法回收。
網(wǎng)板與筒體接觸處圓滑，處于收球狀態(tài)時(shí)較大間隙不遙遙過(guò)4mm。根據(jù)膠球尺寸和水流情況選取較不錯(cuò)網(wǎng)板柵距，以防露球、卡球。
根據(jù)膠球清洗裝置系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行情況分析，膠球清洗系統(tǒng)自動(dòng)程序不適合當(dāng)前長(zhǎng)期連續(xù)投運(yùn)需求。為此，提出以下幾點(diǎn)建議。
?。?）將系統(tǒng)自動(dòng)投運(yùn)程序各階段時(shí)間進(jìn)行調(diào)整清洗18h、收球3h、反洗3h。在反洗階段可以進(jìn)行數(shù)球補(bǔ)球工作。
?。?）將收球網(wǎng)前后差壓開(kāi)關(guān)設(shè)置為兩遙遙報(bào)警，一遙遙報(bào)警為600mmH2O系統(tǒng)自動(dòng)將程序切至收球狀態(tài)，3h后停運(yùn)膠球泵，開(kāi)收球網(wǎng)反洗;二遙遙報(bào)警為1100mmH2O系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟收球網(wǎng)反洗，關(guān)收球室切換閥，停運(yùn)膠球泵，發(fā)報(bào)警信息。
?。?）膠球清洗結(jié)束收球完畢后，開(kāi)啟收球網(wǎng)進(jìn)行反洗，待下次程序自動(dòng)投運(yùn)時(shí)再關(guān)閉收球網(wǎng)。
?。?）繼續(xù)完善遠(yuǎn)程監(jiān)視需求測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)傳工作及遠(yuǎn)程控制功能，較終實(shí)現(xiàn)膠球清洗系統(tǒng)遠(yuǎn)程投運(yùn)自動(dòng)化。
5改進(jìn)后的遙遙
通過(guò)以上改進(jìn)措施,膠球收球率低的問(wèn)題得到了遙遙解決,如今膠球收球率均在95%以上,凝汽器端差全年平均為3℃。實(shí)踐表明,膠球清洗裝置的定期正常投用,能及時(shí)清除掉凝汽器管束內(nèi)壁污物,使凝汽器管束保持較高的清潔度,對(duì)提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)遙遙能起到非常重要的作用。但是,單遙遙靠膠球清洗裝置來(lái)提高收球率也不現(xiàn)實(shí)的,需要對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行改造及循環(huán)水運(yùn)行方式進(jìn)行配合調(diào)整才能提高收球率。
