凝汽器膠球清洗裝置存在問題與對策

        針對#1、#2機組膠球清洗裝置在投運過程中出現(xiàn)的問題展開分析及探討,并進行一系列改造方案。實踐證明,改造方案是可行而有效的,成功地將4套膠球清洗裝置投入運行,取得顯著效果。
        #1、#2機組凝汽器清洗裝置，生產(chǎn)的早期產(chǎn)品,全套膠球清洗裝置由收球網(wǎng)、裝球室、膠球輸送泵和電氣控制柜等部件組成,收球網(wǎng)是凝汽器膠球清洗裝置回收膠球的關(guān)鍵設(shè)備,收球網(wǎng)采用活動斜板柵格側(cè)轉(zhuǎn)到位收球,正常運行時轉(zhuǎn)至豎起位置，基本不產(chǎn)生水阻,收球網(wǎng)型號HQW一1200型,配套的膠球輸送泵為輸送膠球用的125JQ-15型離心泵,裝球室型號LZQS-φ377/q1100,由于操作及維護不便,加上制造工藝質(zhì)量問題,收球率始終達不到設(shè)計要求的95%以上。
       
眾所周知,保持凝汽器較高的真空和較小的端差,是提高機組循環(huán)效率的主要方法之一。如果汽輪機背壓增高,將導致熱耗及煤耗增加;凝汽器銅管的污臟,使換熱系數(shù)變小，端差增大,凝汽器真空降低,膠球清洗是凝汽器的成熟方法,實踐表明，膠球清洗裝置定期正常投用，能及時清走凝汽器銅管內(nèi)壁污物，使凝汽器管束保持一定的清潔度,對防止結(jié)垢起到非常重要的作用,投產(chǎn)初期收球率就低,進行過幾次改造,但收效甚微。由于膠球清洗裝置不能正常投入,凝汽器傳熱端差增大，平均值在16~17C,夏季時高達到19~23C。嚴重影響了機組的經(jīng)濟性,在夏季高溫季節(jié)凝汽器真空已成為制約機組帶負荷能力的重要因素。夏天就曾多次因為凝汽器真空低而限負荷。為此我們成立攻關(guān)小組，對膠球清洗裝置進行全面分析研究,制定改造方案,利用小修機會對系統(tǒng)進行改造,改造取得成功。

一、膠球清洗裝置存在問題

       
#1、#2機組分別于10月、12月相繼投產(chǎn),機組剛轉(zhuǎn)人生產(chǎn)期時曾試投清洗,均未能成功，凝汽器膠球清洗裝置不能正常投人運行,凝汽器端差增大,限制機組負荷的增加,凝汽器端差不能得到有效控制,在人工清洗時發(fā)現(xiàn)管壁上黃乎乎的軟垢有2mm左右,嚴重影響了凝汽器的熱交換能力,要徹底清洗銅管中軟垢,只有對膠球清洗裝置進行改造,力求膠球清洗裝置能正常投人使用,發(fā)揮其在線運行,清洗效果明顯的特點。

二、膠球清洗裝置原因分析及處理

        在投人膠球清洗裝置時,在冷卻水塔發(fā)現(xiàn)大量的膠球,說明漏球現(xiàn)象嚴重,對可能存在影響收球率高的原因我們進行了分析。
1.二次濾網(wǎng)問題。
        投產(chǎn)初期對此認識不足,認為循環(huán)水為閉路循環(huán),水源較為干凈，所以凝汽器人口側(cè)沒有安裝二次濾過網(wǎng)，但從運行實踐分析,凝汽器的銅管常被較多的雜物堵塞,并有較多的泥砂積淤,使循環(huán)水壓差減小，流量減小,不利于膠球的循環(huán)，而且會堵塞凝汽器的管孔,妨礙膠球的通過,流量的減小會導致循環(huán)水的溫升較明顯,而造成膠球回球率低;因此,有必要在一次濾網(wǎng)之后、凝汽器人口前設(shè)置二次濾網(wǎng)。如圖1所示。

2.凝汽器的檢查處理。我們對凝汽器結(jié)垢與膠球清洗裝置的適用性作了全面的檢查。

       
(1)對凝汽器新更換的和已有的銅管嚴格按國家標準進行檢查、驗收;對銅管伸出管板的長度亦嚴格執(zhí)行國家的有關(guān)標準,防止膠球在此形成死區(qū);徹底清除水室及管內(nèi)的一切雜物,確保潔凈之后再封閉。

       
(2)我們發(fā)現(xiàn)凝汽器放空氣門在投人膠球清洗裝置后放水不暢,說明此處已經(jīng)塞球了,凝汽器半側(cè)人工清洗時發(fā)現(xiàn)里面塞滿了膠球,此處加十字鋼筋封住。

       
(3)膠球循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)流暢問題嚴重影響膠球的正常投人,死區(qū)、渦流的存在使?jié)駪B(tài)密度較小的膠球滯留在凝汽器水室中。如圖2所示，循環(huán)水從冷凝管流向截面突然擴大的凝汽器水室。由于流體質(zhì)點有慣性,流體質(zhì)點的運動軌跡不可能按照管道的形狀突然轉(zhuǎn)彎擴大,即整個流體在離開冷凝管后只能繼續(xù)向前流動,逐漸擴大,這樣在管壁拐角處流體與管壁脫離形成漩渦區(qū)。旋渦區(qū)外側(cè)流體質(zhì)點的運動方向與主流的流動方向不一致,形成回轉(zhuǎn)運動。這樣部分膠球在漩渦區(qū)會大量聚集,嚴重影響系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。對凝汽器水室內(nèi)部分區(qū)域進行封堵可以很好的解決以上問題。

圈2流體在凝汽器銅管及凝汽器水室中流線分布示意圖

3.收球網(wǎng)的檢查和處理。

       
冷卻水塔內(nèi)有膠球，說明收球沒有收到位有跑球現(xiàn)象,停運凝汽器半側(cè)檢查發(fā)現(xiàn)存在兩個問題。

       
(1)柵格上有較多垃圾包括塑料、紙、填料及石頭等雜物,它們的存在使柵格流通面積減小，水流速加大,膠球可能卡在收球網(wǎng)的柵板上,又加劇了膠球的堵塞,形成惡性循環(huán),采用人工機械的方法認真清除了網(wǎng)格以及收
球網(wǎng)相應簡內(nèi)壁上的雜物，全部清除干凈。

       
(2)柵格沒有關(guān)到位,調(diào)整電動執(zhí)行機構(gòu)螺桿,使收球網(wǎng)關(guān)到位。

4.收球網(wǎng)出球口改造。

       
原出球口設(shè)計成倒噴嘴，在出球口處造成失壓,影響了膠球泵的抽吸能力,現(xiàn)將出球口口徑均縮小至DN80,如圖3所示，虛線部分為改造后情況,并將方形擴口封堵。膠球泵的抽吸能力與出球口面積成反比,改造后,膠球泵的抽吸能力提高802/402=4倍。

圖3收球網(wǎng)出球口改造示意圖

5.管道及附屬部件檢修。

       
整個膠球清洗裝置管路過長，使用90°彎頭過多,造.成膠球循環(huán)不暢,所以為了減小膠球流動阻力,將90°彎頭改變成45°彎頭，如圖4所示，縮短膠球清洗裝置的出人口管路0.5m,并且管路也由q108mm改變成φp89mm。

圖4膠球系統(tǒng)管路彎頭改造示意圖

6.膠球的選用。

       
(1)濕態(tài)密度:膠球的濕態(tài)密度要求與循環(huán)水基本一致,這樣膠球才能隨機進人凝汽器銅管。發(fā)泡不均或吸水性差都直接影響膠球的濕態(tài)密度，所以新膠球投人運行前先用水浸泡1~2小時,并反復用手捏幾次,使膠球中的微小孔隙都充滿水,避免膠球在出水管中漂浮和滯留。

       
(2)化學性能:膠球的化學性能集中表現(xiàn)在膨脹與老化,在使用周期內(nèi)老化的膠球表現(xiàn)為:發(fā)粘、內(nèi)部開裂等，開裂的膠球無法達到清洗效果。

       
(3)硬度:膠球的彈性硬度,直接影響著膠球?qū)δ�汽器銅管的清洗作用。但是,硬質(zhì)垢層一且形成，普能膠球?qū)㈦y以奏效。可以根據(jù)凝汽器銅管材質(zhì)不同，選擇合適的金鋼砂球?qū)⒂补溉コ��?/FONT>