凝汽器膠球清洗裝置結(jié)構(gòu)系統(tǒng)清洗效果因素（收球網(wǎng)、膠球泵對(duì)收球率的影響）
凝汽器膠球清洗裝置結(jié)構(gòu)系統(tǒng)清洗效果因素（收球網(wǎng)、膠球泵對(duì)收球率的影響）膠球清洗裝置是可以實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)清洗凝汽器冷卻管內(nèi)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,延長冷卻管的使用壽命。所以它是提高火力發(fā)電機(jī)組熱效率的重要設(shè)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,為電廠運(yùn)行人員提供了參考。
目前各個(gè)電廠的凝汽器都存在著程度不同的污染現(xiàn)象,使得凝汽器的真空下降,機(jī)組的循環(huán)熱效率降低,從而影響到了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為了維持機(jī)組在較好的真空下工作,大多數(shù)電廠都采用膠球自動(dòng)清洗裝置來減輕或消除凝汽器的污垢,其基本工作原理是在運(yùn)行的凝汽器冷卻管中投入一定數(shù)量的膠球,使它們連續(xù)地在冷卻管內(nèi)循環(huán)流過,對(duì)冷卻管內(nèi)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(jī)組熱效率的重要設(shè)備。但是,由于選用膠球、清洗裝置、冷卻水、凝汽器結(jié)構(gòu)等方面的影響,目前國內(nèi)大多數(shù)電廠膠球清洗裝置沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。針對(duì)這些因素對(duì)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(tǒng)中重要的元件,其物理特性膠球直徑、相對(duì)壓縮比、濕態(tài)密度、膨脹率、耐磨性等都對(duì)清洗存在著或大或小的影響。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(duì)清洗效果的影響
膠球清洗裝置的合理與否對(duì)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(rèn)為收球率應(yīng)高于90%。
1.2.1收球網(wǎng)對(duì)收球率的影響
收球網(wǎng)是膠球清洗裝置的主要設(shè)備,它的作用是將通過凝汽器的膠球收集起來,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(nèi)壁及固定網(wǎng)板的間隙大小對(duì)收球率有較大影響。有些收球網(wǎng)由于生產(chǎn)廠家的制造質(zhì)量原因而導(dǎo)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(fù)到原位及卡軸板螺栓松動(dòng)等原因都可能造成間隙過大,引起跑球。
收球網(wǎng)網(wǎng)板傾斜角度大小也是應(yīng)考慮的因素之一,其角度應(yīng)根據(jù)冷卻水流速大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。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?yàn)樯P后,網(wǎng)板表面變的較粗糙,容易掛球,使回收的膠球數(shù)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(xiàn)象主要發(fā)生在安裝于有負(fù)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(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)水流產(chǎn)生旋渦時(shí),會(huì)使膠球跟著水流在網(wǎng)內(nèi)打旋,影響膠球的回收。
1.2.2膠球泵對(duì)收球率的影響
膠球泵是膠球再循環(huán)的動(dòng)力設(shè)備,其性能的好壞直接影響著收球率的高低。機(jī)組夏天運(yùn)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(duì)泵的工作有很大的影響,從而對(duì)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;在開式系統(tǒng)中,若泵的幾何安裝高度過高,也會(huì)降低吸上真空高度;若泵進(jìn)口管路長,管徑小及閥門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(duì)清洗系統(tǒng)的工作產(chǎn)生影響。
1.3冷卻水系統(tǒng)對(duì)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)的過濾不嚴(yán)或性能較差,不能將冷卻水過濾干凈,致使各種雜物進(jìn)入凝汽器水室內(nèi),有的封住冷卻管進(jìn)口,有的堵在冷卻管內(nèi),有的堆在收球網(wǎng)板上,這些都影響了膠球的通過,造成收球率下降,影響了清洗效果。對(duì)于北方的電廠,因?yàn)槎緯r(shí)北方寒冷的氣候常常容易使冷卻塔結(jié)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(nèi)堆積,影響了膠球的通過,從而導(dǎo)致清洗效果的下降。對(duì)于海水冷卻的機(jī)組,由于海水中含有的大量貽貝胚胎穿過一、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,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)引起膠球通過凝汽器冷卻管困難,堵在管內(nèi),此種情況多發(fā)生在冬季運(yùn)行的機(jī)組中。因?yàn)槎经h(huán)境溫度較低,冷卻水入口溫度也相應(yīng)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(jié)構(gòu)及冷卻管對(duì)清洗效果的影響
凝汽器進(jìn)口水室存在“死區(qū)”或漩渦區(qū),造成膠球在此積聚或打旋。有時(shí)水室內(nèi)連接處還存在縫隙,由于水流沖擊,在此處造成卡球,致使通過冷卻管的球量減少,影響收球率。凝汽器水室上部未充滿水,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(jī)組投運(yùn)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(qū)”,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)通過這道狹縫竄到出水室去,這部分水就被“短路”了。當(dāng)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(nèi)。有一臺(tái)汽輪機(jī)曾在此處卡了近百個(gè)球,經(jīng)過多次檢查才被發(fā)現(xiàn)。
凝汽器內(nèi)冷卻管的完整程度以及冷卻管伸出管板的長度都對(duì)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,就容易形成死區(qū),膠球運(yùn)行至這個(gè)區(qū)域時(shí),因管口太高,不能順利參與循環(huán),導(dǎo)致收球率降低。
1.5清洗系統(tǒng)的管理對(duì)清洗效果的影響
一般膠球清洗裝置經(jīng)調(diào)試收球率達(dá)到規(guī)定要求后,清洗系統(tǒng)就算合格。但部分電廠由于沒有人負(fù)責(zé),且運(yùn)行無規(guī)章制度可循,較長時(shí)間不投運(yùn)清洗系統(tǒng)或清洗系統(tǒng)的投停具有很大的隨意性,沒有可靠的依據(jù),造成凝汽器冷卻管內(nèi)結(jié)垢較嚴(yán)重,當(dāng)再次投運(yùn)膠球清洗系統(tǒng)時(shí),易形成膠球積聚,影響收球率,而且清洗效果也較差。有些電廠的膠球清洗裝置缺少日常維護(hù),發(fā)現(xiàn)問題不及時(shí)處理,沒有隨機(jī)組檢修而同時(shí)進(jìn)行檢修。另外,一些運(yùn)行人員沒有充分意識(shí)到膠球清洗的重要性,把清洗系統(tǒng)當(dāng)作是擺設(shè),沒有對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真的維護(hù)和投運(yùn)。如在投球時(shí),不按規(guī)定要求充分浸泡膠球,使膠球在循環(huán)過程中由于密度較小而多數(shù)浮于水室的上部,只能對(duì)凝汽器上層管束實(shí)施清洗,從而對(duì)清洗效果產(chǎn)生影響。
2.2清洗設(shè)備
(1)在設(shè)計(jì)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(yùn)行時(shí),若網(wǎng)內(nèi)有漩渦,可在網(wǎng)中加裝導(dǎo)流板;若收球網(wǎng)底部的小網(wǎng)內(nèi)有積球現(xiàn)象時(shí),可在收球網(wǎng)下部加裝活動(dòng)阻尼板來解決這一問題;若發(fā)現(xiàn)反沖洗后網(wǎng)板不能恢復(fù)到原位或卡軸板螺栓松動(dòng)等問題要及時(shí)解決。
(2)在選擇膠球泵時(shí),應(yīng)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(yīng)該考慮泵的吸上真空高度,保證其在一定范圍內(nèi),不至于影響泵的正常工作。
(3)膠球清洗裝置系統(tǒng)的管路要力求流暢。盡可能減小管路的長度;彎頭要圓滑,不允許采用焊接彎頭;管道焊縫內(nèi)側(cè)應(yīng)平滑,無焊瘤及錯(cuò)口現(xiàn)象;所配閥門需經(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(tǒng)中的循環(huán)時(shí)間。
(4)選擇合適的二次濾網(wǎng),加強(qiáng)二次濾網(wǎng)的過濾性能,盡可能減少冷卻水中的雜質(zhì)。
2.3凝汽器結(jié)構(gòu)及冷卻管
對(duì)凝汽器中存在的一些死角、盲孔或渦流區(qū),應(yīng)采用流線形(圓弧形)罩板將它們隔開或用水泥堵塞,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,防止產(chǎn)生氣腔。對(duì)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(shè)計(jì)時(shí)要保證冷卻管伸出管板的長度符合要求,對(duì)于伸出長度太長的管子,要及時(shí)給予處理。
2.4膠球清洗裝置系統(tǒng)的運(yùn)行管理方面
膠球清洗裝置要有人負(fù)責(zé),運(yùn)行要有記錄,并制訂崗位責(zé)任制,加強(qiáng)日常維護(hù)、維修和保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)解決,并隨機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)的檢修工作。其次,在進(jìn)行清洗操作時(shí),要嚴(yán)格按照制造廠家提供的操作步驟執(zhí)行,如每次投球前,應(yīng)預(yù)先用水(好是本廠所用的冷卻水)浸泡膠球2h左右,并反復(fù)用手捏幾次,使膠球中的微小孔隙都充滿水,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(yán)重的膠球,添補(bǔ)新膠球;裝球室充水時(shí)應(yīng)先進(jìn)行放氣;停膠球泵時(shí)應(yīng)先關(guān)閉泵出口閥門等。再次,要加強(qiáng)運(yùn)行人員對(duì)清洗裝置的重視程度,這一點(diǎn)是很重要的。
