徐冉 郭剛

【摘要】 汽輪機(jī)凝汽器是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備，凝汽器水側(cè)管束內(nèi)壁的清潔情況對(duì)汽輪機(jī)凝汽器保持最佳真空提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性具有十分重要的意義。本文介紹了150 MW汽輪機(jī)組凝汽器膠球清洗裝置，分析了收球率低的原因，提出了具體的改進(jìn)措施，改進(jìn)后膠球的收球率明顯提高。

【關(guān)鍵詞】 膠球清洗 收球網(wǎng) 凝汽器

一、概述

凝汽器常用的清洗方法有機(jī)械清洗、酸洗、通風(fēng)干燥、高壓水槍擊振沖洗及膠球清洗。其中，膠球清洗具有勞動(dòng)強(qiáng)度小、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為減小凝汽器端差、提高汽輪機(jī)循環(huán)熱效率、降低發(fā)電煤耗的有效手段。膠球清洗既可以保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，又可以達(dá)到良好的清洗效果，因而被我國各電廠普遍采用。山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽城電廠裝機(jī)容量為2×150 MW，#1、#2汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組2009年投運(yùn)發(fā)電，每臺(tái)機(jī)組配備2套膠球清洗裝置，凝汽器東西側(cè)各1套。但是膠球清洗裝置的收球率自投產(chǎn)以來一直偏低，最高時(shí)只能達(dá)到80%，有時(shí)甚至為零。為此，對(duì)膠球清洗裝置收球率低的原因進(jìn)行了分析和排查，并對(duì)膠球清洗裝置和凝汽器系統(tǒng)進(jìn)行了部分改造。

二、凝汽器膠球清洗裝置的清洗原理及組成

凝汽器膠球清洗裝置所用膠球有硬膠球和軟膠球兩種，所用膠球不同，清洗原理亦有區(qū)別。硬膠球的直徑比管束內(nèi)徑小1—2mm，膠球隨冷卻水進(jìn)入管束后不規(guī)則地跳動(dòng)，與管束內(nèi)壁碰撞，加之水流的沖刷作用，將附著在管壁上的沉積物清洗掉；軟膠球的直徑比管束內(nèi)徑大1—2 mm，質(zhì)地柔軟的海綿膠球隨冷卻水進(jìn)入管束后，即被壓縮變形與管壁全周接觸，從而將管壁的污垢清洗掉。凝汽器膠球清洗裝置由膠球輸送泵、二次濾網(wǎng)、裝球室和收球網(wǎng)幾大部件組成。把經(jīng)過浸泡合格的膠球填入裝球室，啟動(dòng)膠球輸送泵，膠球進(jìn)入循環(huán)水管路，經(jīng)凝汽器的進(jìn)水室進(jìn)入管束進(jìn)行清洗。膠球流出管束后隨水流到達(dá)收球網(wǎng)，被膠球泵入口負(fù)壓吸人泵內(nèi)，重復(fù)上述過程，反復(fù)清洗。

三、膠球收球率低的原因

1、循環(huán)水壓力低、水量小，膠球穿越管束能量不足，堵在管口或管束內(nèi)。2、收球活動(dòng)網(wǎng)板的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。收球活動(dòng)網(wǎng)板的轉(zhuǎn)軸由電動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)限位調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致活動(dòng)網(wǎng)板不能關(guān)閉到位，致使殼體與內(nèi)壁之間形成較大的縫隙，造成跑球。3、收球活動(dòng)網(wǎng)板的間隙不均勻，致使收球網(wǎng)污染而堵球或卡球。4、凝汽器進(jìn)口水室存在渦流、死角，膠球聚集在水室中。5、膠球質(zhì)量差，新球較硬或過大，不易通過管束。6、環(huán)形管道長，增大了膠球循環(huán)阻力，在閥門和彎頭處容易產(chǎn)生積球。7、凝汽器水室結(jié)構(gòu)不合理。

四、原因排查

1、夏季工況下收球率明顯偏高，最高可達(dá)到95%，最低也有80%；而冬季工況下收球率明顯較低，只有50%左右，有時(shí)甚至為零。分析運(yùn)行方式可知，由于冬季工況下循環(huán)水泵采用低速運(yùn)行，造成循環(huán)水流速降低，膠球穿越管束時(shí)能量不足，堵在管口或管束內(nèi)。在凝汽器檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)凝汽器管束內(nèi)存有大量膠球，證實(shí)了該分析的正確性。2、膠球清洗裝置收球網(wǎng)為倒V形結(jié)構(gòu)，收球網(wǎng)的開啟和關(guān)閉為電動(dòng)操作。檢修時(shí)進(jìn)入收球網(wǎng)內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)，收球網(wǎng)關(guān)閉不到位，存在縫隙，造成跑球現(xiàn)象。3、檢查膠球。系統(tǒng)選用的膠球?yàn)椤败浨颉?，直徑?8 mm，經(jīng)浸泡后發(fā)現(xiàn)，膠球濕態(tài)密度與循環(huán)水相同，膠球可以浮在水中任意位置，說明膠球質(zhì)量合格。4、機(jī)組檢修凝汽器水室發(fā)現(xiàn)凝汽器防渦流板安裝不合理，存在較大的縫隙，部分膠球進(jìn)入后無法出來，影響了收球率；另外凝汽器水側(cè)放水管未加裝濾網(wǎng)，大量膠球進(jìn)入內(nèi)部無法收到。5、對(duì)膠球系統(tǒng)管道進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)有積球現(xiàn)象，說明膠球系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)不合理。

五、改進(jìn)措施

1、在冬季工況下，膠球清洗裝置投入時(shí)增加1臺(tái)循環(huán)水泵以提高循環(huán)水流速，保證收球率在合格范圍內(nèi)。2、對(duì)收球網(wǎng)重新調(diào)整限位，且規(guī)定收球網(wǎng)電動(dòng)關(guān)閉后再手動(dòng)關(guān)閉，確保其嚴(yán)密。3、利用膠球吸水機(jī)對(duì)新膠球進(jìn)行壓水排氣處理，確保膠球吸滿水，保證其密度與循環(huán)水的密度一致，不會(huì)漂浮在水面上影響收球；定期檢查膠球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)膠球磨損或失去彈性應(yīng)及時(shí)更換。4、將凝汽器水室防渦流板處的縫隙消除，在放水管管口加裝濾網(wǎng)，防止膠球進(jìn)入死角無法回收。

六、改進(jìn)后的效果

通過以上改進(jìn)措施，膠球收球率低的問題得到了徹底解決，如今膠球收球率均在95%以上，凝汽器端差全年平均為3℃。實(shí)踐表明，膠球清洗裝置的定期正常投用，能及時(shí)清除掉凝汽器管束內(nèi)壁污物，使凝汽器管束保持較高的清潔度，對(duì)提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能起到非常重要的作用。但是，單獨(dú)靠膠球清洗裝置來提高收球率也不現(xiàn)實(shí)的，需要對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行改造及循環(huán)水運(yùn)行方式進(jìn)行配合調(diào)整才能提高收球率。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳貴星，尚勇.汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗系統(tǒng)控制的完善

[2]華北電力技術(shù)，2007（1）

[3]繆國鈞，葛曉霞.凝汽器臟污及漏氣對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)值的影響[J] [4]汽輪機(jī)技術(shù)，2008，50（1）