膠球清洗裝置汽機(jī)凝汽器系統(tǒng)安裝運(yùn)行作用？
膠球清洗裝置汽機(jī)凝汽器系統(tǒng)安裝運(yùn)行作用。介紹了發(fā)電廠重要設(shè)備凝汽器的作用，凝汽器運(yùn)行過程中其傳熱管結(jié)垢的原因、危害及清洗方法，論述了凝汽器的在線清洗—膠球清洗裝置的機(jī)理及特點(diǎn)。闡述了膠球清洗裝置的運(yùn)行指標(biāo)，從保持冷卻水的清潔和流速、膠球的選用標(biāo)準(zhǔn)以及膠球清洗裝置的運(yùn)行等幾個(gè)方面綜合入手，說明了如何充分發(fā)揮出膠球清洗裝置的作用，從而保持凝汽器在高效率下工作，提高汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性。
凝汽器的主要作用是在汽輪機(jī)排汽口建立并維持機(jī)組所要求的真空，使蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹到指定的凝汽器壓力，提高汽輪機(jī)可用焓降，將更多的焓降轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功，同時(shí)將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成水，作為鍋爐給水重新回到熱力循環(huán)中去。汽輪機(jī)的排汽與凝汽器傳熱管（多為銅合金管）表面接觸時(shí)將汽化潛熱傳遞給管內(nèi)流動(dòng)的冷卻水而凝結(jié)成水。
天然水中溶解的多種鹽類，達(dá)到飽和狀態(tài)后從水中結(jié)晶析出；水中的離子濃度的乘積超過其本身溶度積時(shí)生成沉淀沉積在傳熱表面上，形成水垢沉積物，其結(jié)晶致密、堅(jiān)硬，附著牢固。淤泥、腐蝕產(chǎn)生和生物沉積物等在傳熱管表面容易形成污垢沉積物，其體積大、質(zhì)地疏軟稀松多孔且分布不均，助長某些細(xì)菌的繁殖（引起垢下腐蝕），終導(dǎo)致管壁腐蝕穿孔而漏泄。
水垢、污垢的存在，將減少冷卻水管的通流面積，增加流動(dòng)阻力，相應(yīng)減少循環(huán)冷卻水量；同時(shí)產(chǎn)生附加熱阻使傳熱方式由單層筒壁式變?yōu)槎鄬油脖谑剑骨鍧嵪禂?shù)減小，總體傳熱系數(shù)降低，終導(dǎo)致主機(jī)真空降低，汽輪機(jī)熱效率下降。
1膠球清洗裝置方式的特點(diǎn)及工作原理
1.1膠球清洗裝置方式的特點(diǎn)
保持凝汽器在高效率下工作就必須保持其傳熱管表面的清潔(即清潔系數(shù)大值)。常采用的清洗的方法有人工清洗、機(jī)械清洗、化學(xué)清洗和自動(dòng)清洗。人工清洗(鐵釬子捅垢)和機(jī)械清洗（射流或射彈）的人工操作量大、清洗不徹底，又易造成傳熱管局部機(jī)械損傷；化學(xué)清洗（酸洗）費(fèi)用高、控制工藝復(fù)雜、易造成凝汽器過洗(腐蝕損傷)和環(huán)境污染(廢棄物)等。又人工清洗、機(jī)械清洗和化學(xué)清洗均必須在機(jī)組停運(yùn)狀態(tài)下進(jìn)行，清洗所需時(shí)間較長，多數(shù)是在垢層較厚情況下采用。而自動(dòng)清洗即膠球清洗具有在線清洗功能，其操作簡單、控制方便，可持續(xù)長時(shí)間保持凝汽器傳熱管的清潔，具有其它清洗方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。
1.2膠球清洗方式的工作原理
膠球在水的壓差作用下通過凝汽器傳熱管。工作過的膠球被凝汽器出口管道的收球網(wǎng)從水中分離出來，經(jīng)膠球泵升壓后再次打入凝汽器進(jìn)水管道中，進(jìn)入凝汽器又重新工作。
膠球分為半硬膠球和微孔膠球兩種。半硬膠球的直徑小于傳熱管內(nèi)徑1~2mm，球表面光滑或稀疏的小突起狀。清洗機(jī)理是靠小球與管壁的碰撞和冷卻水沿周圍流過時(shí)引起的渦流擾動(dòng)以清除雜物和污垢的。微孔膠球即海綿球，其直徑大于傳熱管內(nèi)徑1~2mm。清洗機(jī)理是靠球體被壓入傳熱管（產(chǎn)生變形）與管內(nèi)壁充分接觸，利用擦試作用清除雜物和污垢。
半硬膠球多應(yīng)用于傳熱管壁垢層較厚時(shí)的清洗；微孔膠球多用于傳熱管壁積垢較少時(shí)的清洗和保潔工作。
2膠球清洗的相關(guān)設(shè)備優(yōu)化治理和運(yùn)行
評(píng)價(jià)膠球清洗裝置的指標(biāo)有投入率和收球率。
收球率是膠球清洗裝置運(yùn)行一段時(shí)間后膠球的回收率，是膠球清洗裝置的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。收球率高表明凝汽器及膠球清洗系統(tǒng)合理、運(yùn)行良好。收球率低表明起不到清洗保潔作用，同時(shí)又損失大量膠球、增加了維護(hù)費(fèi)用；損失的膠球又易造成濾水網(wǎng)局部堵塞，影響其通流能力。
2.1冷卻水水質(zhì)優(yōu)化
（1）防止外來雜物的進(jìn)入。
保持冷卻塔周圍地面的整潔、覆蓋平整，圍柵完好。將循環(huán)水泵的吸水池、塔池間的聯(lián)通溝等進(jìn)行封閉。冷卻水中所加的鋸木屑應(yīng)進(jìn)行篩選，濾除大塊的樹皮、木塊等雜物。
（2）發(fā)揮清潔裝置作用。
加強(qiáng)一次濾網(wǎng)的維護(hù)工作，保證其完整，并做好清潔維護(hù)工作。定期進(jìn)行二次濾網(wǎng)(旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)為佳)的活動(dòng)、排污工作（好在膠球系統(tǒng)投運(yùn)前完成），將濾出的雜物排出，達(dá)到在線除雜作用；同時(shí)根據(jù)水質(zhì)情況適當(dāng)增加排污、排渣次數(shù)或延長排污、排渣時(shí)間。濾水網(wǎng)的動(dòng)靜間隙適當(dāng)、網(wǎng)孔完好并在規(guī)定值范圍內(nèi)。
（3）清掃工作。
機(jī)組停運(yùn)后清除凝汽器(管口)、收球網(wǎng)等處積堵的雜物。利用機(jī)組大小修對(duì)冷卻塔池、循環(huán)水泵吸水池進(jìn)行清理工作；并對(duì)風(fēng)化的水泥物件處進(jìn)行修復(fù)，如水塔的外沿、循環(huán)水泵吸水池的蓋板等，清除其脫落物。
2.2保持冷卻水流速足夠
提高冷卻水流速可增強(qiáng)凝汽器傳熱效果和膠球清洗能力，應(yīng)盡可能地減少凝汽器冷卻水系統(tǒng)的局部阻力，保持閥門在全開或全關(guān)狀態(tài)下運(yùn)行，大管徑的閥門好采用就地觀查門柄開關(guān)程度方式定閥門極限。保持循環(huán)水冷卻的其它附屬設(shè)備的冷卻效果，以減少所消耗的冷卻水量。
不應(yīng)隨意頻繁改變循環(huán)泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)(一種方式下盡可能長時(shí)間運(yùn)行)。冷卻水流速過高將引起凝汽器傳熱管端沖蝕；流速偏低易引起凝汽器傳熱管內(nèi)沉積物產(chǎn)生，加劇管壁腐蝕，這對(duì)凝汽器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都是不利的。綜合考慮，采用淡水冷卻的銅合金管內(nèi)冷卻水流速應(yīng)在1.85~2.20m/s之間為宜。
2.3膠球的優(yōu)化選用
（1）膠球的質(zhì)地、硬度應(yīng)均勻、有彈性，大小均勻、尺寸一致（符合傳熱管內(nèi)徑要求）。
（2）新購置的膠球要經(jīng)水侵48h使其膨脹率在5%以內(nèi)(即尺寸變化不大），重度應(yīng)與水接近，彈性適中。要進(jìn)行新舊球的收球?qū)Ρ仍囼?yàn)以確證其能適應(yīng)機(jī)組特性，應(yīng)注意使裝置具有良好的收球率和耐磨性，同時(shí)膨脹率應(yīng)低于磨損率。
2.4膠球清洗裝置的設(shè)備優(yōu)化治理
（1）保持膠球泵出力正常，揚(yáng)程應(yīng)高于凝汽器入口冷卻水的高揚(yáng)程。
（2）膠球清洗裝置系統(tǒng)所屬的管道內(nèi)壁及法蘭聯(lián)接處要光滑、清潔，無局部阻力突變處(法蘭墊的尺寸與管道內(nèi)徑相匹配)。管道布置合理(減少管道長度和彎頭數(shù)量)。大小修時(shí)對(duì)膠球泵及入、出口管內(nèi)壁結(jié)垢情況進(jìn)行檢查處理(清除丘陵形狀的腐蝕產(chǎn)物)。閥門要開關(guān)靈活、到位，好采用球型閥門。
（3）收球網(wǎng)和裝球室網(wǎng)筐的通流面積要足夠、線型好、不變形。收球網(wǎng)板關(guān)閉后與冷卻水管壁的間隙小于5mm(防止丟球)；全開后收球網(wǎng)板應(yīng)接近與冷卻水管平行(但不可過開，防止長期水流沖擊力造成轉(zhuǎn)軸等部件損壞)，以便將網(wǎng)上積堵的雜物帶走。
（4）凝汽器水室中不存在渦流區(qū)現(xiàn)象，定期檢查上下水室間的隔板漏泄情況。凝汽器水側(cè)放空氣管口好設(shè)在出口水室的上蓋中部或靠近出口管側(cè)。
2.5膠球清洗裝置的運(yùn)行優(yōu)化
正常情況下每天投入膠球清洗裝置運(yùn)行一次，同時(shí)參照凝汽器端差、冷卻水質(zhì)和凝汽器輕微內(nèi)漏情況確定投運(yùn)行方式(次數(shù))及運(yùn)行時(shí)間。
膠球的投入數(shù)量為凝汽器單流程傳熱管數(shù)的10%~15%，同時(shí)參考裝球室網(wǎng)筐的通流能力。每周進(jìn)行一次投收球數(shù)量統(tǒng)計(jì)工作，同時(shí)將不合格的膠球篩出并補(bǔ)足膠球數(shù)量。還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）凝汽器通水時(shí)充分排凈其水室內(nèi)空氣。機(jī)組運(yùn)行中也要不定期開啟水側(cè)放空氣門，將冷卻中逐漸分離析出、積存的空氣排出。
（2）投入膠球運(yùn)行時(shí)要緩慢開啟裝球室的收球閥，保持出球均勻，防止膠球集中進(jìn)入凝汽器換熱管中。
（3）收球統(tǒng)計(jì)結(jié)束后將仍可重復(fù)使用的合格膠球和補(bǔ)充的新膠球置于裝球室內(nèi)，并將裝球室充滿水備用(排凈空氣)。
（4）定期開啟收球網(wǎng)運(yùn)行（如收球統(tǒng)計(jì)結(jié)束后至下次膠球清洗裝置投入前），排出網(wǎng)上積存的雜物。
（5）如機(jī)組運(yùn)行中凝汽器換熱管發(fā)生輕微內(nèi)漏而采用加鋸木屑維持運(yùn)行時(shí)，需暫停止膠球清洗裝置運(yùn)行，但停止清洗運(yùn)行時(shí)間好不超過5天，否則可能會(huì)造成換熱管壁附著物增多，使凝汽器換熱端差增大或影響以后的收球率。
（6）機(jī)組啟動(dòng)或停止過程中或凝汽器的冷卻水量大幅度減少時(shí)不宜投入膠球清洗裝置，可在機(jī)組停止前或停止后投入膠球清洗裝置，以便于凝汽器找漏工作。
我公司各機(jī)膠球清洗裝置的投入率和收球率均可長期保持在95%以上，運(yùn)行穩(wěn)定，年累計(jì)凝汽器端差在5.2℃左右，低于制造廠的規(guī)定值6~8℃。
