乏汽余熱回收冷卻項目分析凝汽器膠球清洗裝置使用

凝汽器技術參數：

凝汽器為面積為6500m2。凝汽器背壓：17 kPa(a)（T-MCR），34 kPa(a)（TRL）。

2膠球清洗裝置的收球網安裝在凝汽器冷卻水出口垂直管上，投標方提供其設備安裝標高的要求，具體布置與設計院協商后確定。

3機組運行條件：機組主要承擔基本負荷，并具有一定的調峰能力。

3、設備名稱、規格型號、數量、單位

安裝地點：     空冷島下方

設備名稱：     凝汽器膠球清洗裝置

型    式：       立式      

規格型號：      DN1200     

數    量：     2 套（每臺凝汽器配1套，共2臺凝汽器）

設備范圍(一臺機組所需)

序號 名稱 規格和型號 單位 數量 產地

1 立式電動雙柵格

收球網 DN1200 臺 2 江蘇

2 電動裝球室 DN300 只 1 江蘇

3 膠球輸送泵配套

電動機及安裝底座 JQ125-22 臺 1 江蘇

4 PLC程控柜 LSHK-II 只 1 江蘇

5 電動球閥 DN100PN1.6 只 4 江蘇

6 手動球閥 DN100PN1.6 只 4 河北

7 三通 DN100PN1.6 只 2 河北

8 放氣閥 DN15PN1.6 只 1 河北

9 放水閥 DN15PN1.6 只 1 河北

10 膠球 φ23 只 2000 江蘇

備注：投標方提供的反法蘭材質與設計院提供的管道材質相配合，具體材質待設計院確定。

7、技術要求及技術條件

7.1技術規范

1設備名稱：凝汽器膠球清洗裝置

2型式及型號  立式/DN1200

3收球網：立式，布置在垂直管道上，法蘭連接。

      出入口管規格：φ1220×12

      長度： 1800mm 

      收球網網孔型式及規格： 格柵式

      運行水阻（關閉/開啟）：＜250mmH2O

      電動執行機構： 常州貝斯特 

4裝球室：布置于空冷島下方  0  m處

  出入口規格： DN100 

      裝 球 數：  300 只  

5膠球輸送泵：布置于空冷島下方  0  m處

    流  量：  100 m3/h 

    出口壓力：0.22MPa

    轉 速：  1450r/min   

軸功率/電機功率：8.8/15KW

    電動機電壓為： 380V 

    防護等級： IP55 

效 率：   65%  

6膠球

      膠球規格φ23。

7每臺機組凝汽器配置一套膠球清洗系統，本工程共配置兩套。

8用途：凝汽器膠球清洗是借助水流的作用將大于冷凝管內徑的膠球擠進凝汽器冷凝管，對冷凝管進行擦洗，維持冷凝管內壁清潔，保證凝汽器設計的換熱效率不下降，從而維持凝汽器的端差和汽輪機背壓；同時避免冷凝管內壁腐蝕，改善運行條件，延長機組壽命。

7.2設備性能要求

1凝汽器膠球清洗裝置應保證安全可靠，所有傳動機構應靈活可靠，膠球清洗裝置投運時，應保證所有膠球在凝汽器水室中分布均勻的進入凝汽器冷凝管中，對管子內壁進行有效的清洗。機組在正常運行條件下，投運膠球清洗裝置應能保持凝汽器冷凝管內壁的潔凈，清潔系數為0.9以上。

2系統采用PLC控制。在收球網板前后壓差達到預設值時自動收球并反沖洗網板，反沖洗完后自動回到運行狀態，在收球網板前后壓差達到預設值時自動緊急反沖洗的同時發出報警信號，以保證系統安全高效地運行。

3膠球清洗系統能在設計的循環水量下連續運行，收球半小時的收球率在95％以上。投標方膠球清洗裝置的收球率測試方法：在循環水量滿足設計要求的情況下，投球運行1-2小時，收球半小時，收回膠球數與投入膠球數之比。

4收球網按活動格柵式收球網設計。收球網的水阻不大于250mmH2O，收球網網板的驅動裝置選用智能一體化電動執行機構，同時采取預緊措施，防止網板在水流沖擊下振動。

5膠球具有一定硬度并富有彈性，膠球的氣孔均勻、孔間連通吸水性強，濕態膠球的比重與水相近，膠球在進入水室后從水室底部至頂部分層均勻懸浮，從而保證能清洗底部至頂部的每一根冷卻水管。在水溫5～33℃運行時，膠球球徑漲大不超過0.5mm，且在運行期間保持穩定，以防止膠球堵塞冷卻水管。使用期內不老化，運行中膠球直徑比凝汽器換熱管（凝汽器換熱管規格：φ25×0.7（1））的內徑大1～2mm。投標方推薦的運行模式及目前投運膠球清洗設備的使用情況為：膠球系統每天投入運行一次，每次清洗１-2小時，收球半小時。膠球應具有回復性能好、密度均勻的性能， 24小時連續運行工況下的使用壽命為4-6周。

6投運膠球的數量根據每根冷凝管每小時通過的膠球數量為12個計算。通常為單側凝汽器冷凝管數的8%～14%。

7執行機構具有足夠的傳遞扭矩和推力，在網板前后壓差達到最大并且電源電壓在許可范圍的下限時仍然能夠正常工作。在網板壓差達到最大值時，手動打開、關閉網板只需單人即可操作；在手輪操作結束后，系統能夠自動轉為電動控制操作；手動操作的機械部分和電動執行機構的設計應遵循的原則是：在手輪操作時或者在執行機構開始動作時既不會給操作人員造成危險也不會損壞設備。驅動機構不僅要有力矩保護開關，還要有可調整的行程控制開關以防止開、關操作超過允許位置。

8膠球循環泵應有足夠的揚程和流量，泵進口連接管嚴密，以保持膠球正常運行，膠球輸送至凝汽器進口水管處逆水方向布置，每根進水管處設置兩根注球管以保證膠球在冷凝器水室中均勻分布。

9裝球室設有電動切換閥和可供排氣和排水的管道，進水處設有止回閥片，防止水和膠球倒流。

10膠球清洗裝置中裝球室的切換閥為電動控制，能夠實現收球、運行和換球的三種功能，智能一體化電動執行機構靈活、方便，閥門不卡球。

11要求膠球循環泵及膠球裝球室布置在同一基礎，兩者之間的連接管道由投標方負責設計供貨。

12膠球泵、裝球室、收球網允許布置在0米層，不影響收球率。

7.3設備制造要求

膠球清洗裝置大修周期為5年。

膠球清洗裝置的壽命不低于30年，能夠滿足連續運行時間為15年。

收球網的設計應具有良好的水力特性，保證膠球不跑球。收球網為格柵式 型結構，垂直安裝在凝汽器冷卻水出口管上，收球網長度不大于2350mm，收球網為格柵式，網板采用組裝式結構。兩只收球網對稱布置。

收球網在非投運時，其收球格柵網板應設置在反沖洗裝置，收球室設置人孔以便于檢修。收球網及殼體應有足夠的剛度不變形、各轉動部件保證轉動靈活、不卡澀。

1設備制造加工和組裝應符合圖樣及技術條件要求。

2設備承壓部件的施焊必須由合格的焊工擔任。

3各部件表面、通道、孔眼均應平滑無毛刺。

4收球網網板為格柵結構，全部采用手工安裝，螺栓固定，整個網板迎水面無焊接以避免應力和變形的產生，同時避免由于焊接帶來的耐腐蝕性能下降。網板與筒體接觸處圓滑，收球狀態時的最大間隙不超過4 mm。根據膠球尺寸和水流情況選用最佳網板柵距，以防漏球和卡球。

5齒輪設計及加工符合DINENISO9001和國標的的有關規定，嚙合良好，工作平穩、噪音低。

6膠球清洗裝置中的滑動軸承和滾動軸承符合DIN EN ISO9001 和國標的有關規定。

7外購件都有產品質量合格證。

7.4 設備材質要求

1設備主要零部件所用的鋼材和焊接材料具有質量合格證書，符合相應的材料標準。

2 各部件表面、通道、孔眼均應平滑無毛刺。

3配供輔助設備的要求

(1)凝汽器膠球清洗系統應由下列部分組成：

(a) 具有電動執行機構的膠球裝球室和電動再循環泵。

(b) 具有電動執行機構的收球網壓差測量和控制系統。

(c) 具有電動和手動的閥門、附件、膠球分配器及附件。

(d) 膠球。

(e) 就地/遠方操作控制柜及與之相關的控制設備。

(2)膠球再循環泵：

(a)電動機驅動、臥式、單級端部吸入式，垂直中分面的膠球再循環泵，泵的葉輪和殼體之間的間隙應能夠滿足膠球的通流。

(b)膠球再循環泵的流量和揚程應滿足膠球循環的要求并留有一定的余量。

(c)泵與電動機應配供統一的共用底座，并配供泵-電機之間的聯軸器及其護罩。

(3)裝球裝置：

(a) 每個裝球裝置在保證正常裝球數量時，其貯存容積留有一定的裕度，裝球室的具體容積為24L。

(b)裝球室的布置位置和進出口連接管應保證膠球的分布均勻和不發生堵球。裝球室的進出口連接管采用法蘭連接，并配有球閥，裝球室應設有排水和放氣用的閥門。

(c) 膠球清洗裝置應配供用來控制膠球的發送和停止的電動驅動裝置。

(4)閥門：

（a）膠球清洗系統應使用帶法蘭的球閥、閘閥。

（b）電動球閥上裝開度指示器，以及開啟、關閉位置的限位裝置。

（c）不論用電動還是手動操作，閥門不操作時，應能自鎖。

(5)收球網：

每個收球網應有兩端的法蘭和反法蘭，帶鉸鏈的人孔門，測量壓差的接頭，帶法蘭的出球口網板及電動驅動裝置。

4配套電動機要求：

4.1電動機的設計與構造，必須與膠球再循環泵的運行條件和維護要求相一致。電動機的設計應符合本技術協議書和被驅動設備制造廠商提出的特定使用要求。當運行在設計條件下時，電動機的銘牌出力應不小于被驅動設備所需功率的115%。電動機的破壞扭矩不小于滿載扭矩的220%，電動機的起動轉矩倍數由投標方根據機械特性確定。

4.2電動機的額定電壓380V，頻率為50Hz。當頻率為額定，且電源電壓與額定值的偏差不超過±10%時，電動機應能輸出額定功率，當電壓為額定，且電源頻率與額定值的偏差不超過±1%時，電動機應能輸出額定功率。

4.3電動機應保證在80%額定電壓下平穩啟動，且能在55%額定電壓下自啟動。電動機應能承受電源快速切換過程中失電而不受損壞，并假定電動機在切換前是滿載運行。

4.4 電動機啟動電流倍數不大于6倍額定電流。

4.5 電動機防護等級為IP55，其絕緣等級為F級，并以B級溫升考核。

7.5儀表和控制要求

1投標方需成套供應滿足膠球清洗裝置啟停與安全監視和經濟運行所需的安裝在本體范圍內的儀表﹑一次元件﹑檢測元件或傳感器，以及與檢測元件/傳感器相連接的一次儀表。

2隨本體供貨的儀表和控制設備的設計選型應符合國家或國際的有關標準，這些儀表和控制設備應安全、可靠。

3投標方應以書面文件提供膠球清洗裝置的各種運行方式和參數、測點布置、控制和聯鎖保護要求。膠球清洗裝置應能接受DCS遠方啟/停控制，膠球清洗裝置的順控功能由PLC控制系統實現,，投標方為每套膠球清洗裝置分別提供一套就地控制柜能實現膠球清洗系統各設備的就地操作。端子排選用國內優質產品，接口信號型式：模擬量為4～20mA DC，開關量為無源干接點，接點容量230VAC，5A，110VDC，3A。

4總的要求

4.1投標方應采用符合最新國家標準的元件和設備組件，開關量為無源干接點，接點形式為DPDT，接點容量為220VAC，3A；220VDC，1A。嚴禁使用非標準測量元件。所有儀表采用國家法定計量單位。

4.2用于保護與聯鎖的儀計表，選用質量好，動作準確可靠的產品。

4.3投標方預留的壓力測點應通過?14×2的無縫不銹鋼管從取樣點引出，20cm作為安裝接口，并配供一次門和堵頭。溫度測點采用M27×2的螺紋管座。

4.4投標方在簽訂合同時向招標方提供膠球清洗裝置性能測試和故障診斷方法、公式及測試所需的相關設備。對招標方為實現控制功能而在本體上增加的測點，投標方無條件地為其提供安裝接口。

4.5所有報警、保護項目及其設定值由投標方確定并提供給招標方。使得膠球清洗裝置在分部試運行時所有保護能夠投入，如因設備本身缺陷不能投入，由投標方負責。

4.6提供的開關型智能一體化電動執行機構，選用蘇州博睿產品，共配3個遙控器。智能一體化電動執行機構應配有就地控制手輪和開關方向各二只DPDT行程開關，接點容量為220VAC，3A；220VDC，1A。電動執行機構外殼防護等級不低于IP67。電動執行機構力矩不小于電動閥門啟閉所需力矩的1.5倍。

5控制系統

5.1總的要求

1)提供的控制系統應具備在兩個以上電廠的膠球清洗裝置運行兩年以上，有成熟經驗的，不得選用沒有實踐經驗的控制設備。

2)所有控制設備應具有最高的可靠性、可用性、穩定性、可操作性和可維護性，并滿足控制功能要求及滿足工藝要求。

3)系統應設有與機組的DCS系統硬接線接口，能接受DCS系統遠方控制信號。

5.2就地控制柜

1)就地控制柜主要用于放置電氣元件，柜面設有總電源、設備運行狀態指示燈、就地/遠方切換旋鈕、開關停按鈕、設備標牌等。

2)投標方提供的就地控制柜，為安裝在它們內部或上面的設備提供環境保護。即能防塵、防滴水、防腐、防潮、防結露、防昆蟲及嚙齒動物，又能耐指定的高、低溫度以及支承結構的振動，符合IP56或相應的標準。就地控制柜應設密封門，制作和安裝工藝精致美觀。就地控制柜使用碳鋼噴塑，板厚不低于2mm。

3)就地控制柜的設計，材料選擇和工藝應使其內、外表面光滑整潔，沒有焊接、鉚釘或外側出現的螺栓頭，整個外表面端正光滑。

4)就地控制柜應有足夠的強度能經受住搬運、安裝和運行期間短路產生的所有偶然應力。

5)所有金屬結構件應牢固地接到結構內指定的接地母線上。

6)就地控制柜應保證運行時內部溫度不超過設備允許溫度的極限值。如柜內僅靠自然通風會引起封閉件超溫或誤動作，則應提供強迫通風或冷卻裝置。

7)對于就地控制柜，內部應提供有220VAC照明燈和標準插座。在門內側有電源開關，可使所有銘牌容易看清楚。

8)柜內應設有獨立的直流地、機殼安全地、電纜屏蔽地接點端子，與結構內部未接地電路板在電氣上隔離。

9)投標方提供的就地控制柜內所配電氣元件選用ABB、施耐德、西門子合資品牌。當接線盒內并存強電動力回路、強電控制回路和弱電控制回路時，投標方應將各種回路關聯的控制器件、端子排和連接導線分隔布置，采取防止強電回路干擾弱電信號回路的措施。就地控制柜內的引線要排列整齊，各接線端子要有明顯的標記，以使招標方能夠方便地識別測點并接線，利于運行、檢修安全。

6電源

6.1招標方只提供系統動力電源為三相三線制380VAC，投標方應提出動力及控制電源的總容量。所需其它電源投標方通過增加隔離變自行解決。

6.2電動蝶閥，膠球清洗泵等電源由控制箱提供。

7.6其它特殊要求

7.6.1投標方應提供易損的零部件的名稱及清單。 

7.6.2投標方應指明易損的零部件的預期使用壽命、安裝、啟動、連續運轉和維修用推薦的備件最少數量清單，并指明是事故備品, 還是非事故備品。

7.6.3投標方應提供對設備安裝、啟動、運行維修及設備附件調試所需的獨特的專用工具。

7.7膠球清洗裝置使用壽命

設備使用壽命不少于30年（不包括易損件），易損件壽命大于8000小時。

7.8安裝調試要求

膠球清洗系統的現場安裝調試過程中，投標方應對設備的性能和內部接口問題負全責。

7.10性能保證：

1收球率： 95% 

2收球網投運正常時的阻力不大于  250  mmH2O

3膠球泵使用壽命保證不少于30 年。

4管子的清潔系數不小于0.9。

7.11設計與供貨界限及接口規則

投標方負責提供全套膠球清洗裝置，包括收球網（配電動執行器，進、出口反法蘭及連接件）、裝球室（配電動執行器，進、出口反法蘭及連接件）、 真空膠球泵（配出口變徑管、底盤和電動機）、電動球閥（配電動執行器、配進出口反法蘭及附件）、手動球閥（配進出口反法蘭及附件）、三通（配進、出口反法蘭及連接件）、放水閥（配進出口反法蘭及附件）、放氣閥（配進出口反法蘭及附件）、配供的膠球、就地控制柜，各接口法蘭的規格依據招標方要求，并滿足設計院的接口要求，動力和控制接線的接口位置在設備上。

7.12 清潔、油漆、包裝、運輸與儲存

1清潔和油漆

    組裝前應從每個零部件內部清除全部加工垃圾，如金屬切削、填充物等，應從內外表面清除所有軋屑、銹皮油脂等。鋼結構在第一次涂層前應做噴丸處理。油漆應選用國內較先進的漆種，并能適應當地環境條件。軸承和油系統的輔助設備，如貯油箱、容器及管道的全部內表面在清洗之后應涂上合適的油溶性防銹劑。

2包裝﹑運輸

2.1設備的包裝應符合GB/T13384標準的規定， 并采取防雨﹑防潮﹑防銹﹑防震等措施，以免在運輸過程中，由于振動和碰撞引起軸承等部件的損壞。設備出廠時，零部件的包裝符合JB2647的規定，分類裝箱，遵循適于運輸、便于安裝和查找的原則。

2.2 設備發運前，應將水全部放掉并吹干，當放水需要拆除塞子﹑疏水閥等時，投標方應確保這些部件在發運前重新裝好。所有開口﹑法蘭﹑接頭應采取保護措施，以防止在運輸和儲存期間遭受腐蝕﹑損傷及進入雜物。泵的進出口﹑管孔應用蓋板封閉。設備外表面應涂三層底漆和兩層面漆。設備油漆顏色由招標方確定。需要現場連接的螺紋孔或管座的焊接孔應采用螺紋或其它方式予以保護。遮蓋物﹑緊固件不應焊在設備上。

設備應裝設用耐腐蝕材料制作的金屬銘牌，金屬銘牌至少應包括下列內容：設備名稱、設備制造廠名稱、制造年月、制造廠產品編號、制造許可證編號、設備型號等。

7.13性能參數匯總表格

7.13.1參數性能匯總表

序號 參數名稱 單位 數值 備注

1 真空膠球泵流量 m3/h 100

2 揚程 mH2O 22

3 軸功率 kW 8.8

4 轉速 r/min 1450

5 需要吸入凈正壓頭(NPSHr) mH2O

6 泵的效率 % 65

7 收球網型式 立式

8 運行水阻 kPa 250

9 電動執行器型號／廠家 常州貝斯特

10 裝球室型式 立式

11 智能一體化電動執行器型號 常州貝斯特

12 膠球型號／廠家 Φ23

13 膠球干態直徑 Φ23

14 膠球密度分布

15 膠球使用壽命 h 7000

16 配套閥門規格型號 DN100 PN1.6

17 各接口法蘭公稱壓力 進口 MPa 1.0

出口 MPa 1.0

18 各接口管規格(Ф×S) 進口 mm   Ф108×4

出口 mm Ф108×4

2 結構尺寸/配置情況表

序號 結構/配置名稱 單位 尺寸/配置情況 備注

1 泵體尺寸 mm 1400×450

2 收球網高度 mm 1800

3 設備總重量 t 3.5

序號 部件名稱 材質及牌號 單位 尺寸 數量/重量 產地 備注

1 膠球泵殼體 HT200 臺 1 連云港

2 膠球泵葉輪   HT200 只 1 連云港

3 膠球泵泵軸 45 支 1 連云港

4 軸承 D級軸承 只 1 哈爾濱

5 密封 機械密封 套 1 連云港

6 收球網殼體 Q235-B 只 1

7 收球網格柵 304 套 1

8 收球網轉動軸 304 支 1

9 收球網轉動軸套 尼龍王 只 1

10 裝球室外殼 Q235-B 臺 1

11 裝球室網芯 304 只 1