凝汽器膠球清洗裝置結構系統清洗效果因素（收球網、膠球泵對收球率的影響）

    凝汽器膠球清洗裝置結構系統清洗效果因素（收球網、膠球泵對收球率的影響）膠球清洗裝置是可以實現在線自動清洗凝汽器冷卻管內壁,從而提高冷卻管清潔度,改善凝汽器真空,降低發電煤耗,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電機組熱效率的重要設備。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,為電廠運行人員提供了參考。

    目前各個電廠的凝汽器都存在著程度不同的污染現象,使得凝汽器的真空下降,機組的循環熱效率降低,從而影響到了機組的安全性和經濟性。為了維持機組在較好的真空下工作,大多數電廠都采用膠球自動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行的凝汽器冷卻管中投入一定數量的膠球,使它們連續地在冷卻管內循環流過,對冷卻管內壁起到了清洗作用。因此,凝汽器膠球清洗裝置是提高火力發電機組熱效率的重要設備。但是,由于選用膠球、清洗裝置、冷卻水、凝汽器結構等方面的影響,目前國內大多數電廠膠球清洗裝置沒有發揮出應有的作用。針對這些因素對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

    膠球清洗裝置系統中重要的元件,其物理特性膠球直徑、相對壓縮比、濕態密度、膨脹率、耐磨性等都對清洗存在著或大或小的影響。運行經驗表明,這些因素中影響大的是膠球的直徑和濕態密度。

1.2膠球清洗裝置對清洗效果的影響

   膠球清洗裝置的合理與否對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,一般認為收球率應高于90%。

1.2.1收球網對收球率的影響

    收球網是膠球清洗裝置的主要設備,它的作用是將通過凝汽器的膠球收集起來,進行再循環,因此,其性能和質量的好壞直接影響收球率的高低。

    收球網活動網板與筒內壁及固定網板的間隙大小對收球率有較大影響。有些收球網由于生產廠家的制造質量原因而導致間隙較大,冷卻水中的雜質容易在此卡住,或由于反沖洗后網板不能恢復到原位及卡軸板螺栓松動等原因都可能造成間隙過大,引起跑球。

    收球網網板傾斜角度大小也是應考慮的因素之一,其角度應根據冷卻水流速大小進行設計。如角度太大,易使膠球卡在網板柵格間隙中,造成積球,難于循環,而在收球網反沖洗時,隨水流而去。

    收球網網板的生銹也會影響到膠球的回收。因為生銹后,網板表面變的較粗糙,容易掛球,使回收的膠球數量減少。

    收球網底部小網的積球也會影響膠球的回收率。這種現象主要發生在安裝于有負壓的出水管中的收球網,其與水泵的吸上真空高度密切相關。

    另外,由于收球網設計不合理而導致網內水流產生旋渦時,會使膠球跟著水流在網內打旋,影響膠球的回收。

1.2.2膠球泵對收球率的影響

    膠球泵是膠球再循環的動力設備,其性能的好壞直接影響著收球率的高低。機組夏天運行時,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泵的工作有很大的影響,從而對膠球清洗產生間接的影響。若泵的流量增大,會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生汽化,使膠球泵不能正常工作;在開式系統中,若泵的幾何安裝高度過高,也會降低吸上真空高度;若泵進口管路長,管徑小及閥門彎頭多等因素引起管阻增大,同樣也會降低吸上真空高度。這些因素都能影響泵的正常工作,進一步對清洗系統的工作產生影響。

1.3冷卻水系統對清洗效果的影響先是冷卻水中的雜質的影響。

    由于一、二次濾網的過濾不嚴或性能較差,不能將冷卻水過濾干凈,致使各種雜物進入凝汽器水室內,有的封住冷卻管進口,有的堵在冷卻管內,有的堆在收球網板上,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。對于北方的電廠,因為冬季時北方寒冷的氣候常常容易使冷卻塔結冰,在打冰時,常會將冷卻塔填料層破壞,小塊的填料就隨冷卻水進入凝汽器,堵塞管子或在收球網內堆積,影響了膠球的通過,從而導致清洗效果的下降。對于海水冷卻的機組,由于海水中含有的大量貽貝胚胎穿過一、二次濾網,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,會引起膠球通過凝汽器冷卻管困難,堵在管內,此種情況多發生在冬季運行的機組中。因為冬季環境溫度較低,冷卻水入口溫度也相應的比較低,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凝汽器結構及冷卻管對清洗效果的影響

    凝汽器進口水室存在“死區”或漩渦區,造成膠球在此積聚或打旋。有時水室內連接處還存在縫隙,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,此種情況較多發生在新機組投運時。有時,由于凝汽器水室輔助防水管中的水靜止不動形成“死區”,膠球也可能在此積聚。

    另外,在雙流程的凝汽器中,冷卻水進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)。進水室的冷卻水就會通過這道狹縫竄到出水室去,這部分水就被“短路”了。當膠球進行循環的時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。有一臺汽輪機曾在此處卡了近百個球,經過多次檢查才被發現。

    凝汽器內冷卻管的完整程度以及冷卻管伸出管板的長度都對膠球的回收率有影響。若冷卻管有扁管或癟管時,膠球就容易在這些不完整的管子里發生堵塞,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,膠球運行至這個區域時,因管口太高,不能順利參與循環,導致收球率降低。

1.5清洗系統的管理對清洗效果的影響

    一般膠球清洗裝置經調試收球率達到規定要求后,清洗系統就算合格。但部分電廠由于沒有人負責,且運行無規章制度可循,較長時間不投運清洗系統或清洗系統的投停具有很大的隨意性,沒有可靠的依據,造成凝汽器冷卻管內結垢較嚴重,當再次投運膠球清洗系統時,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,發現問題不及時處理,沒有隨機組檢修而同時進行檢修。另外,一些運行人員沒有充分意識到膠球清洗的重要性,把清洗系統當作是擺設,沒有對其進行認真的維護和投運。如在投球時,不按規定要求充分浸泡膠球,使膠球在循環過程中由于密度較小而多數浮于水室的上部,只能對凝汽器上層管束實施清洗,從而對清洗效果產生影響。

2.2清洗設備

    (1)在設計和選擇收球網時,要考慮收球網的間隙以及網板的傾斜角度;收球網網板好能防銹。在運行時,若網內有漩渦,可在網中加裝導流板;若收球網底部的小網內有積球現象時,可在收球網下部加裝活動阻尼板來解決這一問題;若發現反沖洗后網板不能恢復到原位或卡軸板螺栓松動等問題要及時解決。

    (2)在選擇膠球泵時,應選擇耗功少,送球多,切球率低,熱水回流量少的泵。在安裝膠球泵時,應該考慮泵的吸上真空高度,保證其在一定范圍內,不至于影響泵的正常工作。

    (3)膠球清洗裝置系統的管路要力求流暢。盡可能減小管路的長度;彎頭要圓滑,不允許采用焊接彎頭;管道焊縫內側應平滑,無焊瘤及錯口現象;所配閥門需經常操作,盡量不采用閘閥,以減少切球、磨損并縮短膠球在系統中的循環時間。

    (4)選擇合適的二次濾網,加強二次濾網的過濾性能,盡可能減少冷卻水中的雜質。

2.3凝汽器結構及冷卻管

    對凝汽器中存在的一些死角、盲孔或渦流區,應采用流線形(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,防止產生氣腔。對于冷卻管中的扁管、癟管,要及時更換或堵住,以防止膠球進入而被卡住;設計時要保證冷卻管伸出管板的長度符合要求,對于伸出長度太長的管子,要及時給予處理。

2.4膠球清洗裝置系統的運行管理方面

    膠球清洗裝置要有人負責,運行要有記錄,并制訂崗位責任制,加強日常維護、維修和保養,發現問題要及時解決,并隨機組進行相應的檢修工作。其次,在進行清洗操作時,要嚴格按照制造廠家提供的操作步驟執行,如每次投球前,應預先用水(好是本廠所用的冷卻水)浸泡膠球2h左右,并反復用手捏幾次,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;及時剔除磨損嚴重的膠球,添補新膠球;裝球室充水時應先進行放氣;停膠球泵時應先關閉泵出口閥門等。再次,要加強運行人員對清洗裝置的重視程度,這一點是很重要的。