膠球清洗裝置凝汽器系統(tǒng)運(yùn)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(tǒng)運(yùn)行受影響原因及改進(jìn)措施分析？汽輪機(jī)凝汽器對(duì)水側(cè)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(jī)出力降低0.5%~3%左右.而膠球清洗系統(tǒng)可在不停機(jī)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(yàn)表明,投與不投膠球清洗系統(tǒng)，影響真空度約1%~3%.以華東電網(wǎng)內(nèi)1.25MW機(jī)組為例,若膠球清洗裝置系統(tǒng)正常運(yùn)行，每臺(tái)機(jī)組一年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤3000t,同時(shí)還可臧少停機(jī)或減負(fù)荷清掃凝汽器的次數(shù)。
但是,從國(guó)內(nèi)部分火電廠膠球清洗裝t的運(yùn)行狀況看，實(shí)際投入運(yùn)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(shè)備、系統(tǒng)、運(yùn)行維護(hù)和管理等方面還存在一些問(wèn)題。
據(jù)報(bào)道,裝有膠球清洗裝置的汽輪機(jī)總數(shù)為20臺(tái)，除個(gè)別機(jī)組外。絕大多數(shù)運(yùn)行不正常或根本不能運(yùn)行。即使在節(jié)能工作開(kāi)展較好的華東地區(qū),華東電網(wǎng)內(nèi)13個(gè)電廠的44臺(tái)125MW及以上容量的大機(jī)組的膠球清洗裝置有多數(shù)使用狀況不盡人意，能夠正常投運(yùn)且收球率在90%以上的機(jī)組僅占29%.收球率不高或投運(yùn)不正常的機(jī)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(yīng)用，合山電廠等曾作為試點(diǎn)安裝過(guò)幾套設(shè)備使用，電廠2X125MW機(jī)組投產(chǎn)調(diào)試時(shí),設(shè)備廠家也曾到廠“對(duì)設(shè)計(jì)配套的凝汽器膠球清洗裝置進(jìn)行了調(diào)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)賓電廠均沒(méi)能正常地投運(yùn),沒(méi)能收到預(yù)期的效果。
尤其像合山電廠，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(yùn)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(yùn)行中成膜后常出現(xiàn)影響熱傳導(dǎo)，致使真空下降，端差增加的現(xiàn)象,在此種情況下，如能較好地堅(jiān)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(dǎo)。
為此對(duì)國(guó)內(nèi)部分火電廠的膠球清洗技術(shù)的應(yīng)用情況作了調(diào)研，現(xiàn)將影響膠球清洗裝置正常運(yùn)行的原因及改進(jìn)措施進(jìn)行綜合和論述，旨在對(duì)膠球清洗技術(shù)在廣西的推廣應(yīng)用有所幫助.
影響膠球清洗裝置正常運(yùn)行的原因及改進(jìn)措施綜合國(guó)內(nèi)部分火電廠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(yùn)行的原因不外乎三個(gè)方面:目膠球清洗裝置系統(tǒng)設(shè)備方面的問(wèn)題:
凝汽設(shè)備及系統(tǒng)方面的的問(wèn)題；
管理方面的問(wèn)題。從膠球清洗裝運(yùn)行正常并為此獲得較大經(jīng)濟(jì)效益的吳涇熱電廠、昆明電廠、白楊河電廠、清河電廠、黃島電廠、淮北電廠、陡河電廠、龍口電廠、洛河電廠等電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)看，主要有以下的措施。
提高膠球回收率回收膠球總數(shù)與投入膠球總數(shù)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(yùn)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(yīng)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(nèi)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(jī)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(dāng)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(tǒng)二次濾網(wǎng)的設(shè)計(jì)正確、制造安裝質(zhì)量良好和可靠地運(yùn)行。
目前,應(yīng)用較廣泛的有帶蝶閥的外旋式二次濾網(wǎng)和帶對(duì)分蝶閥的內(nèi)旋式二次濾網(wǎng),前者不需連續(xù)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(yīng)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(yùn)行中,二次濾網(wǎng)一旦被雜物卡澀，應(yīng)及時(shí)排除故障，可適當(dāng)調(diào)大油壓使濾網(wǎng)作正反兩個(gè)方向來(lái)回轉(zhuǎn)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(jié)流作用，會(huì)過(guò)多的減少進(jìn)入凝汽器的循環(huán)水量。當(dāng)清洗二次濾網(wǎng)時(shí)，膠球清洗系統(tǒng)不得投入，必須在濾網(wǎng)清洗結(jié)束后，才允許膠球清洗系統(tǒng)投入運(yùn)行。
改造、清潔凝汽器因多數(shù)凝汽器的設(shè)計(jì)、制造和安裝都未考慮使用膠球清洗系統(tǒng)，故在配裝膠球清洗裝置系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)對(duì)凝汽器作適當(dāng)改造。
a.對(duì)凝汽器水室內(nèi)的死角，盲孔或禍流區(qū)，應(yīng)采取流線型(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(nèi)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(dāng)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(guó)內(nèi)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(yīng)注意將狹縫封堵.
c.凝汽器所有銅管應(yīng)清理暢流無(wú)阻.已結(jié)硬垢的銅管應(yīng)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(yīng)無(wú)癟管或肩管,遇有此情況應(yīng)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(yīng)過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)造成管板不平整，在部分冷卻管之間形成死區(qū)，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(yīng)注意保證冷卻管伸出量符合設(shè)計(jì)要求。
e.新機(jī)組在通水前，應(yīng)徹底清除水室及管內(nèi)的一切雜物。對(duì)于新安裝的汽輪機(jī)組，膠球清洗系統(tǒng)應(yīng)與凝汽器同時(shí)投運(yùn)。對(duì)于現(xiàn)有機(jī)組，膠球清洗系統(tǒng)應(yīng)在換管或徹底清除水室及管內(nèi)的垢片，秀片及其他雜物后立即投運(yùn).清理管內(nèi)積垢，可在凝汽器停運(yùn)時(shí)采用先酸洗后機(jī)械方法或用高壓水沖洗，也可使用金剛砂球?qū)鋮s管內(nèi)壁上的薄垢進(jìn)行預(yù)清理，然后再投入海綿球。
據(jù)報(bào)道,包頭一熱電廠3號(hào)機(jī)的膠球清洗系統(tǒng)投運(yùn)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(shè)計(jì)與安裝收球網(wǎng)實(shí)踐證明，固定錐形收球網(wǎng)因長(zhǎng)期運(yùn)行水阻大、剛性差、易變形，積聚垃圾后清掃困難，須停機(jī)進(jìn)行，所以只適合于中小機(jī)組及循環(huán)水源較清潔的地區(qū)或部分閉式循環(huán)水系統(tǒng)。100MW以上大機(jī)組宜選用蝶形活動(dòng)收球網(wǎng).目前廣泛使用的有活動(dòng)?xùn)鸥穹至餍?/span>(SF型)、活動(dòng)?xùn)鸥衤┒沸?SL型)、活動(dòng)?xùn)?/span>格單板型(SD型)。這些收球網(wǎng)具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、操作維護(hù)方便、靈活性
強(qiáng)、適應(yīng)不同運(yùn)行工況不同地區(qū)使用、運(yùn)行水阻小等優(yōu)點(diǎn)。
收球網(wǎng)安裝位置要考慮操作維護(hù)方便、管道系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單、短直，接頭彎頭數(shù)盡可能少。收球網(wǎng)進(jìn)口前直管段長(zhǎng)度一般應(yīng)不小于循環(huán)水管直徑.上收球網(wǎng)設(shè)計(jì)有收球、運(yùn)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(yīng)大于6mm,否則容易跑球或卡球;在運(yùn)行位置時(shí)，網(wǎng)與水管軸線平行，使流動(dòng)阻力為
小:在反洗位置時(shí)，依靠循環(huán)水流對(duì)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(zhuǎn)軸不致磨損,又
有利于保證收球網(wǎng)的嚴(yán)密性。
應(yīng)保證收球網(wǎng)有適當(dāng)?shù)膴A角.對(duì)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(yīng)收球網(wǎng)中流線的變化可采用帶擴(kuò)口的收球網(wǎng)板;收
球網(wǎng)格間距或長(zhǎng)圓孔寬度應(yīng)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(nèi)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(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，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(yīng)平直簡(jiǎn)短,應(yīng)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(yīng)能保證運(yùn)行時(shí)不發(fā)生氣蝕.在直流供水的冷卻水系統(tǒng)中，膠球泵的安裝位置應(yīng)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(fù)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，不能滿足出口段水室充滿水的工況下運(yùn)行(大多是出水管口布置在冷卻水出口
段水室的側(cè)面的情況下)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，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1.2號(hào)機(jī)(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(qū)在柳州電廠1號(hào)機(jī)(200MW)擴(kuò)建工程的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的調(diào)試也證實(shí)，
循環(huán)水進(jìn)、出口的壓差對(duì)收球率有影響.當(dāng)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?qū)彛z球補(bǔ)充及更換周期正常投球量為凝汽器單側(cè)單流程冷卻管根數(shù)的7%~13%.依膠球循環(huán)一次所需時(shí)間的長(zhǎng)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(bǔ)充周期為膠球清洗系統(tǒng)累計(jì)運(yùn)行7次.由于各電廠的具體情況不同,還應(yīng)根據(jù)各廠的特點(diǎn)如投球量收球率等適當(dāng)調(diào)整補(bǔ)充周期.
根據(jù)對(duì)國(guó)產(chǎn)膠球使用情況的粗略統(tǒng)計(jì)，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(nèi)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(biāo)的膠球,也應(yīng)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(dá)到清洗的目的:后者直徑比凝汽器管徑大1~2mm,膠球隨著循環(huán)水被壓入管內(nèi)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?yàn)楹茫液＞d球具有耐磨性強(qiáng)和沾
污垢后易于脫落等優(yōu)點(diǎn).如果是細(xì)小泥沙沉積在冷卻水管內(nèi)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(nèi)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(nèi)徑為φ21mm)的中等壽命的
膠球,由于球徑不同,其壽命指標(biāo)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(yùn)行管膠球連續(xù)清洗的成敗與是否遵守運(yùn)行規(guī)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(yùn)行和事故的處理,循環(huán)水量和流速的控制.調(diào)整等.運(yùn)行中,還應(yīng)制訂規(guī)章制度、健全組織、加強(qiáng)管理。好設(shè)獨(dú)立班組、人負(fù)責(zé),便于管好、用好設(shè)備。實(shí)踐證明,凡管理較好的單位.設(shè)備基本都能正常運(yùn)行。比如一個(gè)膠球清洗班,負(fù)貴全廠清洗裝置的運(yùn)行和維修.由于精心維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備,及時(shí)消除缺陷系統(tǒng)設(shè)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),是火電廠重要的的節(jié)能措施之一,所以國(guó)內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)和火電廠對(duì)膠球清洗裝置系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究和改進(jìn),積累了不少成熟的經(jīng)驗(yàn).總而言之,為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,先對(duì)設(shè)備選型要慎重.目前制造廠無(wú)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),電廠也無(wú)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),有些電廠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(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收.效果很好;其次,系統(tǒng)布置和設(shè)備安裝要符合要求;三,加強(qiáng)膠球清洗裝置的運(yùn)行管理.只要加強(qiáng)上述方面的工作,并結(jié)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(jī)組服務(wù).
