膠球清洗裝置收球率低的原因分析及改進(jìn)措施

     保持凝汽器真空和較小的端差，是提高機(jī)組熱效率的方法之一。膠球清洗裝置可以實(shí)現(xiàn)在線清洗，具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為減小凝汽器端差、提高機(jī)組熱效率和降低煤耗的有效手段被普遍采用。針對(duì)我廠#8機(jī)凝汽器膠球清洗裝置收球率低的狀況，通過對(duì)影響收球率的原因進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，以提高膠球清洗裝置的清洗效果，保持凝汽器管束的清潔，確保機(jī)組安全平穩(wěn)的運(yùn)行。

1安裝膠球清洗裝置的原因

     通過選取我廠#8機(jī)組凝汽器典型工況時(shí)的數(shù)據(jù)（#8機(jī)組凝汽器設(shè)備規(guī)范見表1）：機(jī)組負(fù)荷9.0MW、冷卻水溫度29.0℃、兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行，低壓缸排汽溫度46.8℃,對(duì)應(yīng)的飽和壓力為10.5kPa。核算出凝汽器端差為5℃,凝汽器清潔系數(shù)在0.75左右。由凝汽器特性曲線及性能核算結(jié)果可知，在上述工況下凝汽器壓力應(yīng)達(dá)到10kPa，故凝汽器實(shí)際性能低于設(shè)計(jì)水平。經(jīng)過綜合分析后得出：凝汽器冷卻管結(jié)垢嚴(yán)重、凝汽器冷卻面積減少、冷卻管清潔度低是影響凝汽器性能的一些主要因素。

     目前針對(duì)凝汽器性能不足的現(xiàn)狀，電廠常用的方法就是利用膠球清洗裝置。可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)組不停運(yùn)時(shí)對(duì)凝汽器管束進(jìn)行清洗，不僅減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以減少由于清洗凝汽器需要開停機(jī)的次數(shù)，節(jié)約了成本。通過膠球清洗裝置的定期投運(yùn)，使凝汽器換熱管一直保持較清潔的運(yùn)行狀況。

表1    8號(hào)機(jī)組凝汽器設(shè)備規(guī)范

名稱 單位 8號(hào)機(jī)組

凝汽器冷卻面積 m2 975

冷卻水流量 m3/h 2600

設(shè)計(jì)冷卻水溫度 ℃ 20

設(shè)計(jì)壓力 kPa 5.97

冷卻管總數(shù)

（主凝區(qū)+空冷區(qū)） 根 3420

冷卻管材質(zhì)

（主凝區(qū)+空冷區(qū)） / 銅

冷卻管外徑×壁厚 mm Φ25×1

2膠球清洗裝置的結(jié)構(gòu)

     膠球清洗裝置由膠球、二次濾網(wǎng)、收球裝置、裝球室、分匯器、管道、閥門、膠球泵及膠球清洗程控裝置等設(shè)備組成。

3膠球清洗裝置的原理

     凝汽器膠球清洗是將一定數(shù)量的海綿膠球由膠球泵送至凝汽器冷卻水進(jìn)水管，借助循環(huán)水流的作用將大于凝汽器冷卻管內(nèi)徑的海綿橡膠球擠過冷卻管，對(duì)冷卻管進(jìn)行擦洗。膠球清洗裝置可以在機(jī)組不減負(fù)荷的情況下對(duì)凝汽器進(jìn)行循環(huán)清洗，保持凝汽器管束的清潔度，防止凝汽器傳熱效果惡化，提高機(jī)組熱效率，降低發(fā)電煤耗。同時(shí)還可以減緩冷卻管內(nèi)側(cè)腐蝕，滿足機(jī)組安全運(yùn)行的要求。其系統(tǒng)流程如圖1所示。

4收球率低的原因分析

     通過對(duì)膠球清洗裝置以及凝汽器的檢修發(fā)現(xiàn)，造成膠球清洗裝置收球率低的原因有以下幾個(gè)方面：

     4.1收球裝置的柵網(wǎng)板關(guān)閉不嚴(yán)。柵網(wǎng)板是由電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的限位調(diào)整不當(dāng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致柵網(wǎng)板不能關(guān)閉到位，致使殼體與柵網(wǎng)板之間存在縫隙，造成收球率降低。收球裝置的柵網(wǎng)板的間隙不均勻，在運(yùn)行中結(jié)垢導(dǎo)致間隙減小，膠球無法通過或者被卡住無法回收。

     4.2凝汽器水室存在渦流或死角，膠球聚集在水室中無法被回收。

     4.3由于玉門地區(qū)水質(zhì)泥砂含量較大，氧離子含量高，易發(fā)生砂蝕，導(dǎo)致冷卻管壁的保護(hù)膜發(fā)生剝離、脫落；此外冷卻管長(zhǎng)期使用過程中，脫鋅腐蝕速度較快，防保護(hù)膜脫離能力也不強(qiáng)。再者凝汽器長(zhǎng)年連續(xù)運(yùn)行，銅管受到腐蝕，表面結(jié)垢。凝汽器冷卻管結(jié)垢以及脫落的水垢、雜物等，增大了膠球通行的阻力導(dǎo)致膠球無法通過冷卻管被卡在里面，引起收球率降低。

     4.4膠球在濕態(tài)時(shí)如果還能浮在水面上，當(dāng)進(jìn)入水室后就會(huì)處在水室頂部，不能進(jìn)入回水管中，不能被回收。

     4.5循環(huán)水壓力低、水量小，膠球穿越冷卻管能量不足，卡在管中。

5需要采取的措施

     針對(duì)可能造成收球率低的原因，采取逐一檢查消除的方法來提高收球率：

     5.1通過調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的限位，確保收球裝置的柵網(wǎng)板能夠關(guān)閉到位。同時(shí)打開收球裝置檢修孔，檢查柵網(wǎng)板的結(jié)垢和間隙情況，及時(shí)清理雜物和調(diào)整間隙，消除由于收球裝置導(dǎo)致收球率降低的因素。

     5.2在檢修過程中發(fā)現(xiàn)膠球易聚集在凝汽器進(jìn)出口水室的隔板、水室端蓋及管板銜接處的死角處。通過采取對(duì)膠球易聚集的地方加裝弧形的導(dǎo)流板，改變此處的水流方向，并將死角隔開等措施來改善凝汽器水室中的水流紊亂對(duì)膠球回收造成的影響。

     5.3凝汽器傳熱效果降低，導(dǎo)致端差增大、真空降低，嚴(yán)重影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。而頻繁的酸洗或高壓水清洗，會(huì)使銅管管壁因腐蝕或沖刷而減薄，不僅縮短凝汽器管束使用壽命，而且降低大大機(jī)組投運(yùn)率，甚至不能滿足電廠正常生產(chǎn)及外界負(fù)荷變化的需要。增加凝汽器銅管泄漏率，銅管泄漏會(huì)破壞凝汽器水側(cè)密封性。循環(huán)水的漏入使得凝結(jié)水質(zhì)變壞，隨著泄漏加劇，致使給水、爐水及蒸汽的水汽質(zhì)量惡化。雖然在循環(huán)水中添加阻垢緩蝕劑進(jìn)行阻垢處理，但因循環(huán)水濁度高，仍不能有效解決凝汽器管束結(jié)垢問題，必須停機(jī)對(duì)凝汽器進(jìn)行清洗。

     針對(duì)銅管在實(shí)際應(yīng)用中存在的不足，將銅管更換為不銹鋼管。不銹鋼管具有內(nèi)壁光滑不易結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)，可以減小膠球通行阻力，提高收球率。此外要定期對(duì)循環(huán)水濾網(wǎng)進(jìn)行清洗、檢查，如果發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)存在缺陷要及時(shí)更換，防止有雜物進(jìn)入凝汽器。在檢修期間徹底清理水室及冷卻管中的水垢及雜物，減小膠球通行的阻力，防止被卡在冷卻管中。

     5.4要正確選擇和使用膠球。要選擇品種、直徑、硬度、吸水沉降速度等均符合的膠球。濕態(tài)的膠球比重應(yīng)與循環(huán)水比重保持一致，這樣才能懸浮在凝汽器的任何位置。所以要在使用前浸泡三天以上，篩除不符合要求的膠球。此外，膠球在水中浸泡一段時(shí)間后，個(gè)別膠球可能變大，這類膠球也要及時(shí)更換，防止冷卻管被堵。所以在膠球清洗裝置運(yùn)行前對(duì)膠球的檢查和篩選也十分重要。

     5.5如果收球率較低，在投入膠球清洗裝置前可以增開一臺(tái)循環(huán)水泵，增強(qiáng)膠球通行的能量。此外對(duì)循環(huán)水泵的檢修也要認(rèn)真進(jìn)行，防止循環(huán)水泵出力不足造成收球率下降。

     膠球清洗裝置的定期正常使用，能及時(shí)清理凝汽器內(nèi)壁污物，使凝汽器管束保持一定的清潔度。因此提高收球率，確保膠球清洗裝置的使用效果是十分必要的，對(duì)提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性起到一定的作用。