胡高斌，彭 浩，汪 濤，吳沛航

（江蘇國(guó)信靖江發(fā)電有限公司，江蘇 泰州 214513）

膠球清洗系統(tǒng)在煤電機(jī)組有著舉足輕重的作用，膠球系統(tǒng)的穩(wěn)定有效運(yùn)行決定了機(jī)組凝汽器的換熱效果，影響著機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。本文針對(duì)某660 MW超超臨界機(jī)組收球率低下情況，通過(guò)網(wǎng)板修復(fù)、改變密封結(jié)構(gòu)等方法對(duì)收球網(wǎng)進(jìn)行綜合治理，治理后收球率可滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，極大地提高了機(jī)組的熱效率，對(duì)煤電機(jī)組的節(jié)能降耗有著重要意義。

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

某發(fā)電機(jī)組一期工程2臺(tái)660 MW超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組由上海電氣集團(tuán)生產(chǎn)，采用德國(guó)西門(mén)子技術(shù)，型號(hào)為N660-25/600/600；2臺(tái)機(jī)組均自2015年年初正式投產(chǎn)運(yùn)行。收球網(wǎng)由上海達(dá)極制造，型號(hào)為T(mén)aprogge D2，收球網(wǎng)為格柵式、倒V字形結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 收球網(wǎng)裝置流程示意圖

由于收球網(wǎng)本體網(wǎng)板間和收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁之間均存在一定的間隙，若存在雜物擠壓、機(jī)械磨損和網(wǎng)板變形等原因，該間隙將增大直到膠球從間隙處漏出并排出循環(huán)水管，影響凝汽器循環(huán)水管清洗效果[1]。

2 實(shí)施背景

圖2為收球網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)圖，收球網(wǎng)狀態(tài)為關(guān)閉狀態(tài)，結(jié)構(gòu)包括收球網(wǎng)本體、電動(dòng)執(zhí)行器、軸承、收球網(wǎng)支架、收球管道、閥門(mén)、差壓變送器和密封墊等部件，正常運(yùn)行時(shí)收球網(wǎng)是打開(kāi)的，而投球及收球狀態(tài)下收球網(wǎng)是關(guān)閉的，防止膠球漏至長(zhǎng)江。

圖2 收球網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)圖

投入膠球時(shí)，先檢查系統(tǒng)管道和閥門(mén)，將裝球室集球閥操作至“收球”位，打開(kāi)裝球室頂蓋，裝入膠球1 500只左右，關(guān)閉裝球室頂蓋，將收球網(wǎng)操作至“收球”位，并檢查收球網(wǎng)差壓無(wú)報(bào)警；為了充分清洗機(jī)組凝汽器換熱管內(nèi)壁，投球、收球至少4 h后方可停止系統(tǒng)運(yùn)行并清點(diǎn)膠球數(shù)量。

由于長(zhǎng)江下游汛期水草雜物多，若循環(huán)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)網(wǎng)板間間隙較大會(huì)導(dǎo)致雜物覆蓋收球網(wǎng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致收球網(wǎng)變形甚至軸承抱死，收球網(wǎng)無(wú)法開(kāi)啟和關(guān)閉到位，從而導(dǎo)致收球率較低。如圖3、4所示，某電廠收球網(wǎng)變形后會(huì)導(dǎo)致收球網(wǎng)網(wǎng)板關(guān)閉不嚴(yán)，在收球的過(guò)程中，膠球不僅會(huì)通過(guò)收球網(wǎng)網(wǎng)板間的間隙漏出，還會(huì)通過(guò)收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁的間隙漏出，導(dǎo)致收球率較低。

圖3 收球網(wǎng)網(wǎng)板變形示意圖1

3 綜合治理方法

3.1 對(duì)收球管道進(jìn)行清理

由于地處長(zhǎng)江中下游地區(qū)，循環(huán)水中泥沙含量較高，收球管道可能存在堵塞的現(xiàn)象，若收球管道堵塞，會(huì)導(dǎo)致膠球無(wú)法回收，從而在收球結(jié)束后隨循環(huán)水排往長(zhǎng)江，收球率低[2]。

圖4 收球網(wǎng)網(wǎng)板變形示意圖2

利用機(jī)組C修對(duì)收球管道進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)收球管道與循環(huán)水母管管壁處、收球管道彎頭處均存在泥沙和雜物附著，雖未完全堵塞管道，但會(huì)影響收球管道的阻力，從而影響膠球的回收。針對(duì)此種情況，我們通過(guò)用高壓水流對(duì)管道進(jìn)行清洗，并加裝排污裝置以保證管道的潔凈性；同時(shí)，對(duì)循環(huán)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)做好定期滾動(dòng)檢查，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)板間的間距大于2 mm則進(jìn)行網(wǎng)板更換，減少了循環(huán)水系統(tǒng)下一級(jí)流程收球網(wǎng)裝置的雜物附著[3]。

3.2 對(duì)收球網(wǎng)網(wǎng)板進(jìn)行修復(fù)

由于循環(huán)水中雜物附著會(huì)導(dǎo)致收球網(wǎng)前后差壓過(guò)大，導(dǎo)致收球網(wǎng)變形。針對(duì)此種情況，在機(jī)組C修中對(duì)收球網(wǎng)網(wǎng)板間隙進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)板中間間隙達(dá)到了29 mm，足夠膠球從中通過(guò)（膠球的直徑為26 mm），故需要進(jìn)行整定。

在機(jī)組C修中，通過(guò)液壓千斤頂對(duì)收球網(wǎng)網(wǎng)板進(jìn)行初步固定，同時(shí)利用乙炔焰配合大錘敲擊進(jìn)行網(wǎng)板形狀矯正，通過(guò)火烤、捶打和液壓裝置固定等矯正手段，使得修后收球網(wǎng)網(wǎng)板的中間間隙均小于2 mm，如圖5所示，保證了運(yùn)行期間膠球不會(huì)通過(guò)間隙漏至長(zhǎng)江。

圖5 收球網(wǎng)網(wǎng)板修復(fù)后側(cè)視圖

3.3 改造收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁間的密封結(jié)構(gòu)

通過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)密封板與循環(huán)水管壁間的靜態(tài)間距達(dá)到20 mm，故在運(yùn)行循環(huán)水壓的作用下，由于雜物擠壓、機(jī)械磨損等原因，該間隙將增大直到膠球從間隙處漏出并排出循環(huán)水管，影響凝汽器循環(huán)水管清洗效果。由于收球網(wǎng)運(yùn)行時(shí)需要開(kāi)和關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)，此處間隙過(guò)小且同時(shí)采取剛性密封會(huì)導(dǎo)致收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁卡澀，故無(wú)法通過(guò)縮小剛性密封的間隙來(lái)提高收球率；若全部采取柔性密封，則會(huì)由于柔性密封在循環(huán)水壓下支撐強(qiáng)度較弱的原因?qū)е履z球泄漏，影響收球率。

故經(jīng)過(guò)專(zhuān)題攻關(guān)，發(fā)明了收球網(wǎng)與循環(huán)水管道間的一種新型密封結(jié)構(gòu)，如圖6所示。圖6中1號(hào)部件為剛性材料、2號(hào)部件為柔性材料，其通過(guò)部件3（螺栓）緊固；鋼板和聚四氟乙烯材料的復(fù)合固定，既保證密封的強(qiáng)度、又保證密封的柔韌性，防止收球網(wǎng)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的卡澀。

圖6 收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁間的密封結(jié)構(gòu)示意圖

圖7為改造后收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁示意圖，其中，部件1為柔性密封、部件2為循環(huán)水管道、部件3為膠球、部件4為收球網(wǎng)板塊、部件5為剛性密封（呈弧狀設(shè)置）；剛性密封垂直設(shè)置在收球網(wǎng)本體上，而柔性密封件設(shè)置在剛性密封件遠(yuǎn)離收球網(wǎng)本體的一側(cè)。通過(guò)此改造，使得收球網(wǎng)本體靠近循環(huán)水管道端部的柔性密封件抵觸在循環(huán)水管道的內(nèi)壁面上，柔性密封件首先與壁面接觸隨著發(fā)生形變，從而可以令收球網(wǎng)本體和循環(huán)水管道內(nèi)壁面之間不具有間隙，進(jìn)而防止膠球流失導(dǎo)致影響凝汽器管路清洗效果，提高了膠球的回收率。

圖7 改造后收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁示意圖

3.4 其他影響因素的消除

1）選擇技術(shù)規(guī)范要求的膠球：膠球具有一定硬度并富有彈性，膠球的氣孔均勻、孔間連通吸水性強(qiáng)，直徑26 mm且密度在1.03～1.05 g/cm3，并浸水進(jìn)行密度驗(yàn)證，浸水時(shí)間不小于2 h。

2）為了保證收球率，根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求，循環(huán)水在換熱管內(nèi)流速需達(dá)到1.6 m/s，根據(jù)此流速要求，通過(guò)對(duì)凝汽器水側(cè)換熱管截面積及循泵的出力進(jìn)行計(jì)算，開(kāi)啟單臺(tái)循環(huán)水泵換熱管內(nèi)最大流速最大只能到1.1 m/s，無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)流速要求。故如果收球時(shí)開(kāi)啟單臺(tái)循泵，會(huì)導(dǎo)致膠球滯留在換熱管道內(nèi)，收球結(jié)束后會(huì)跟隨循環(huán)水泄漏至長(zhǎng)江，所以需在收球時(shí)保持雙循泵運(yùn)行以提高收球效率。

4 實(shí)施效果

通過(guò)上文對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)膠球清洗裝置隱患的綜合治理，我們?cè)跈C(jī)組正常運(yùn)行時(shí)投入1 500只膠球，保持雙循泵運(yùn)行，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)操作進(jìn)行泡球、投球和收球，4 h后進(jìn)行清點(diǎn)膠球，在A側(cè)共回收膠球1 431只，收球率達(dá)到了95.4%；在B側(cè)共回收膠球1 435只，收球率達(dá)到了95.67%，收球網(wǎng)A、B兩側(cè)收球率均滿足設(shè)計(jì)性能考核標(biāo)準(zhǔn)（收球率大于等于95%），較之修前收球率（兩側(cè)收球率均小于50%）有大幅提升。

通過(guò)對(duì)收球網(wǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和操作規(guī)范的綜合治理，使得機(jī)組膠球清洗裝置的收球率達(dá)到設(shè)計(jì)的性能考核要求，不僅減少了膠球的損耗，并且保持了凝汽器不銹鋼換熱管內(nèi)壁的潔凈度，增加了凝汽器的換熱效率，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。