膠球清洗裝置系統(tǒng)工作原理及存在問(wèn)題操作不當(dāng)優(yōu)化建議

      膠球清洗裝置系統(tǒng)工作原理及存在問(wèn)題操作不當(dāng)優(yōu)化建議，介紹某電廠循環(huán)水膠球清洗系統(tǒng)及工作原理，針對(duì)系統(tǒng)在使用過(guò)_程中存在的諸多題進(jìn)行探討，并為保證系統(tǒng)能在自動(dòng)狀態(tài)下長(zhǎng)期連續(xù)投運(yùn)，減少人為操作提出幾點(diǎn)綾實(shí)踐證明頗有成效的建議。
      凝汽器真空是機(jī)組經(jīng)濟(jì)性重要影響因素之一。根據(jù)某國(guó)產(chǎn)600MW超臨界機(jī)組試驗(yàn)數(shù)據(jù)得知,額定工況下汽輪機(jī)排汽壓力每升高1kPa,機(jī)組供電標(biāo)煤耗增加高達(dá)2.092g/kWh。按年度供電25億度計(jì)算,每年影響效益3000多萬(wàn)元。凝汽器真空除受循環(huán)水溫度及真空嚴(yán)密性等因素影響外，冷卻水管換熱效果影響為明顯。保證膠球清洗裝置系統(tǒng)定期正常投運(yùn),并輔以凝汽器循環(huán)水室人工清洗,是長(zhǎng)期保持凝汽器冷卻水管內(nèi)壁清潔,避免其換熱效果下降的有效措施。

1膠球清洗裝置系統(tǒng)及工作原理

1.1膠球清洗裝置系統(tǒng)構(gòu)成及用途

      膠球清洗裝置系統(tǒng)通常由收球網(wǎng)、膠球泵、裝球室、閥門(mén)管道及控制裝置等組成。在凝汽器兩側(cè)循環(huán)水各配置1套獨(dú)立的膠球清洗系統(tǒng),在機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下,根據(jù)凝汽器鈦管污程度，按照預(yù)定的程序投人運(yùn)行,以去除鈦管內(nèi)壁的浮生物及泥垢,保持鈦管內(nèi)壁清潔,達(dá)到提高鈦管傳熱效率的目的，從而降低凝汽器端差,改善機(jī)組真空。系統(tǒng)示意圖如圖1。

1.2膠球清洗裝置系統(tǒng)工作原理
     
濕態(tài)下比重與水相近，直徑比鈦管內(nèi)徑略大(1~2mm)的彈性膠球裝人裝球室后，在膠球泵的作用下,隨著壓力路高于循環(huán)水的水流進(jìn)人凝汽器循環(huán)水前水室,在凝汽器進(jìn)出口循環(huán).水差壓的作用下擠過(guò)鈦管,對(duì)鈦管內(nèi)壁進(jìn)行擦洗。多孔柔軟的膠球在鈦管中被擠壓成卵形，與鈦管內(nèi)壁一-整圓圈接觸擦抹，在流出鈦管時(shí)在本身彈力的作用下,突然恢復(fù)原狀彈脫表面污垢。穿過(guò)鈦管的膠球隨水流進(jìn)人收球網(wǎng)并被分離出來(lái),在膠球泵人口:負(fù)壓的吸附作用下重新進(jìn)人裝球室,如此反復(fù)對(duì)鈦管內(nèi)壁進(jìn)行清洗。

2膠球清洗裝置系統(tǒng)存在問(wèn)題及探討

      由于眾多因素影響,公司機(jī)組膠球清洗裝置系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題,甚至一度處于廢棄狀態(tài)。直至近年在各方的重視及有效維護(hù)下,情況才大為好轉(zhuǎn)。期間存在主要問(wèn)題如下。

2.1設(shè)備缺陷較多
     
由于海水腐蝕性強(qiáng),而且凝汽器以下負(fù)米區(qū)域長(zhǎng)期潮濕，導(dǎo)致系統(tǒng)閥門(mén)管道腐蝕嚴(yán)重。通過(guò)定期活動(dòng)和系統(tǒng)投運(yùn)可以保持設(shè)備動(dòng)作正常,但無(wú)法減少腐蝕。為此，生產(chǎn)部門(mén)制定保養(yǎng)計(jì)劃,定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清理、油漆、襯膠、涂黃油等方式保養(yǎng)，提高設(shè)備可靠性,延長(zhǎng)壽命,并及時(shí)消缺避免滲漏。

2.2膠球收球率低

      原因一:凝汽器循環(huán)水室鈦管臟污由于各種原因凝汽器鈦管較為臟污,水螅蟲(chóng)、貝殼等雜物過(guò)多,降低機(jī)組真空的同時(shí),影響膠球收球率,并經(jīng)常造成二次濾網(wǎng)堵塞、無(wú)法正常反沖洗。目前公司對(duì)循環(huán)水加藥進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,并根據(jù)循環(huán)水泵電流、循環(huán)水進(jìn)水母管壓力及出水水溫等參數(shù)分析判斷鈦管堵塞程度,適時(shí)安排凝汽器循環(huán)水室單側(cè)清理。配合膠球清洗系統(tǒng)的定期投運(yùn),有效降低了凝汽器端差,提高機(jī)組真空。

      原因二:設(shè)備故障率高，系統(tǒng)收球率低存在多方面原因,設(shè)備故障率高維護(hù)不及時(shí)，諸如收球網(wǎng)變形破損、關(guān)閉不嚴(yán)等，導(dǎo)致膠球流失,極大影響膠球的收球率;另外,膠球泵出口到裝球室管口處有一塊活動(dòng)鐵板,膠球泵啟動(dòng)時(shí)水流可以掀起該擋板,而膠球泵停運(yùn)時(shí)由于循環(huán)水進(jìn)水壓力高于出水側(cè)，導(dǎo)致水逆流,該擋板在重力作用下,能自動(dòng)關(guān)閉，起到逆止作用。防止膠球泵倒轉(zhuǎn)的同時(shí)，亦可防止膠球被沖回收球網(wǎng)內(nèi)。因而該擋板動(dòng)作正常及嚴(yán)密與否直接影響系統(tǒng)收球率。

      原因三:循環(huán)水流量低、進(jìn)出口壓差小按設(shè)計(jì)要求,循環(huán)水進(jìn)出口壓差大于0.04MPa方有利于膠球順利通過(guò)鈦管。根據(jù)節(jié)能需要,冬季或海水溫度低于22C且真空較高的情況下,操作人員調(diào)整循環(huán)水系統(tǒng)至單泵運(yùn)行方式，此工況下循環(huán)水母管壓力低至0.06MPa左右。同時(shí),如果凝汽器循環(huán)水側(cè)出水電動(dòng)門(mén)開(kāi)度大或循環(huán)水室內(nèi)集聚空氣較多,鈦管未能全部充滿(mǎn)水流,不利于膠球通過(guò),影響收球率。為此通常需要選擇直徑與鈦管內(nèi)徑相當(dāng)或略大于鈦管0.5mm的膠球。

      原因四:操作不規(guī)范膠球是多氣孔彈性較好的橡膠小球，按要求膠球需要提前1d浸泡好,以擠掉空氣有利于收球。在具體執(zhí)行過(guò)程中,操作人員直接將未經(jīng)浸泡的膠球裝人裝球室的情況時(shí)有發(fā)生,因而影響收球率。

2.3遠(yuǎn)程監(jiān)視自動(dòng)化不完善
      整套膠球清洗裝置為就地PLC控制,控制室只能監(jiān)視到膠球泵的運(yùn)行狀態(tài),而不能監(jiān)視收球網(wǎng)、壓差、裝球室狀態(tài)及報(bào)警等信息,不利于運(yùn)行監(jiān)視和系統(tǒng)分析。為此,業(yè)組技術(shù)人員根據(jù)運(yùn)行監(jiān)視需要,在循環(huán)水遠(yuǎn)程監(jiān)控畫(huà)面增加了相應(yīng)測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)傳信號(hào)。

2.4自動(dòng)化程序不合理

      膠球清洗裝置系統(tǒng)自動(dòng)程序初始設(shè)置為清洗30min、收球60min、停運(yùn)膠球泵。在退出自動(dòng)投運(yùn)期間,當(dāng)收球網(wǎng)前后差壓達(dá)到600mmH2O時(shí)，差壓變送器報(bào)警,收球網(wǎng)開(kāi)始反沖洗,10min后收球網(wǎng)回到收球位置,等待下次投入使用。收球網(wǎng)在反沖洗時(shí),手動(dòng)、自動(dòng)都不能投人使用。
     
該程序膠球清洗投運(yùn)時(shí)間過(guò)短,只有0.5h。自動(dòng)程序運(yùn)行時(shí),收球網(wǎng)前后壓差開(kāi)關(guān)不參與保護(hù)，即膠球清洗裝置自動(dòng)投運(yùn)過(guò)程中差壓高不會(huì)聯(lián)開(kāi)收球網(wǎng)。實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)A、B倆側(cè)收球網(wǎng)在反沖洗狀態(tài)時(shí)前后差壓經(jīng)常近或達(dá)到600mmH20,壓差開(kāi)關(guān)動(dòng)作導(dǎo)致程序無(wú)法投人。在系統(tǒng)運(yùn)行允許范圍內(nèi),適當(dāng)調(diào)高收球網(wǎng)前后差壓報(bào)警值就很有必要。

3膠球清洗裝置系統(tǒng)優(yōu)化建議
      根據(jù)膠球清洗裝置系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行情況分析，膠球清洗裝置系統(tǒng)自動(dòng)程序不適合當(dāng)前長(zhǎng)期連續(xù)投運(yùn)需求。為此，提出以下幾點(diǎn)建議。

      1)將系統(tǒng)自動(dòng)投運(yùn)程序各階段時(shí)間進(jìn)行調(diào)整:清洗18h、收球3h、反洗3h。在反洗階段可以進(jìn)行數(shù)球補(bǔ)球工作。

      2)將收球網(wǎng)前后差壓開(kāi)關(guān)設(shè)置為兩級(jí)報(bào)警,一級(jí)報(bào)警為600mmH20:系統(tǒng)自動(dòng)將程序切至收球狀態(tài),3h后停運(yùn)膠球泵,開(kāi)收球網(wǎng)反洗;二級(jí)報(bào)警為1100mmH2O:系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟收球網(wǎng)反洗,關(guān)收球室切換閥,停運(yùn)膠球泵,發(fā)報(bào)警信息。

      3)膠球清洗裝置結(jié)束收球完畢后,開(kāi)啟收球網(wǎng)進(jìn)行反洗,待下次程序自動(dòng)投運(yùn)時(shí)再關(guān)閉收球網(wǎng)。

      4)繼續(xù)完善遠(yuǎn)程監(jiān)視需求測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)傳工作及遠(yuǎn)程控制功能,終實(shí)現(xiàn)膠球清洗裝置系統(tǒng)遠(yuǎn)程投運(yùn)自動(dòng)化。

      由于運(yùn)行環(huán)境惡劣等因素的影響,目前各廠膠球清洗裝置的可靠性普遍不太理想。膠球清洗裝置系統(tǒng)收球率低直接導(dǎo)致大量膠球流失,給電廠造成直接經(jīng)濟(jì)損失，導(dǎo)致眾多電廠對(duì)膠球清洗裝置系統(tǒng)重視不夠。隨著節(jié)能降耗要求日益提高及經(jīng)營(yíng)壓力的增大,膠球清洗裝置系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可靠投運(yùn)成為迫切需求。將膠球清洗裝置系統(tǒng)存在問(wèn)題探討及頗有成效的系統(tǒng)優(yōu)化情況一并呈獻(xiàn),希望能相互共勉共同進(jìn)步。