凝汽器膠球清洗裝置清掃系統(tǒng)的幾個問題分析
凝汽器膠球清洗裝置清掃系統(tǒng)的幾個問題分析，凝汽器水側(cè)的膠球清洗系統(tǒng)在我國為80年代的新舉措，因其效益顯著,得到迅速的推廣，但也出現(xiàn)了許多問題。此文指出問題所在并提出解決辦法，可供參考。
凝汽器膠球清洗裝置得到了迅速的推廣，汽輪發(fā)電機組都裝置了這種設(shè)備。
采用膠球清洗凝汽器可使冷卻管經(jīng)常保持清潔，汽輪機維持高真空度，降低了煤耗；檢修時冷卻管不用通垢，因而節(jié)約了勞動力，縮短了工期。如包頭一熱電廠3號機，在膠球清洗系統(tǒng)投運前，由于凝汽器結(jié)硬垢，每年夏季前，必須人工捅刷冷卻管的水垢，否則變季將被迫降低出力運行。膠球系統(tǒng)投入后，凝汽器的端差、真空度等各項指標能長期保持檢修后的參數(shù)；抽查冷卻管，內(nèi)表面無硬垢，夏季可滿負荷運行。又如高井電廠6臺100MW機組，夏季不能滿負荷運行，而其中的5號機加裝了膠球清洗系統(tǒng)后，該機已能滿負荷運行。清河電廠5號機(200MW)投入膠球清洗裝置后，每年多發(fā)電0.3億kW·h,節(jié)約人工清洗費萬余元；吳涇電廠5號機(125MW)采用此方法，每年可節(jié)約標煤3000t。
據(jù)國外資料，一臺900MW機組，當膠球清洗裝置的可靠性差時，會使背壓提高(40~50)Pa,出力下降5000kW。
通過10余年的運行，膠球清洗系統(tǒng)也暴露了許多問題。例如永安電廠出現(xiàn)過大量膠球堵塞凝汽器的冷卻管和水室；包頭一熱電廠3號機曾發(fā)生過膠球回收率從90%突然下降到3%的事例。華東電網(wǎng)對其下屬44臺25MW機組調(diào)查表明，采用膠球清洗的機組有近半數(shù)使用情況不佳；西北地區(qū)情況亦類似。因此，有必要對其加以總結(jié)和提高。
1膠球清洗系統(tǒng)
膠球清洗裝置系統(tǒng)如圖1示。
圖1膠球清洗系統(tǒng)布置示意圖
注：1——收球網(wǎng)(△Ps),2——差壓測量裝置，3——閘閥，4—球閥，5——膠球泵，6——裝球室，7-—放水門，8——故氣門，9——膠球管路(△P?),10——二次濾網(wǎng)，11--排污蝶閥，12——--排污管路
在膠球清洗系統(tǒng)中，收球網(wǎng)是關(guān)鍵設(shè)備之一，其發(fā)展很快。1代為固定型收球網(wǎng)，2代為帶有上、下收球網(wǎng)的活動柵格型收球網(wǎng)。隨著膠球清洗技術(shù)的發(fā)展，1、2代產(chǎn)品均已過時，不宜再推薦使用。3代產(chǎn)品有活動柵格分流型(SF型).見圖2;漏斗型(SL型),見圖3和單板型(SD型)見圖4。它們結(jié)構(gòu)緊湊、操作維護方便、適應(yīng)性強、使用效果好。
圖2SF型收球網(wǎng)
注：1——網(wǎng)后測壓點，2——網(wǎng)前測壓點，3——收球網(wǎng)外殼，4——導(dǎo)流板，5——軸，6——網(wǎng)板，7——膠球引出管
圖3SL型收球網(wǎng)
注：1,2.3—同圖2,4—網(wǎng)板，5——軸，6——導(dǎo)流翼，7——集球箱，8——膠球引出管
2收球網(wǎng)中的水流速度
國內(nèi)對水流速度V的設(shè)計要求小于2.0m/s。重慶珞璜電廠2×350MW機組和四川江油電廠擴建的2×330MW機組，系法國阿爾斯通公司產(chǎn)品，他們要求V小于2.5m/s。流速過高，膠球可能楔在收球網(wǎng)的柵板上[1]。流速沒有低限，一般以不小于1.7m/s為度。
運行中收球網(wǎng)水的流速不是恒定的，它受網(wǎng)上雜物和卡澀膠球數(shù)的影響，堵塞物愈多、流通面積愈小則水流速愈高。有些資料介紹，為了減小收球網(wǎng)前、后的壓差，要求當收球網(wǎng)無堵塞時，網(wǎng)的流通面積應(yīng)為凝汽器循環(huán)水出口管截面積的(3～4)倍。
韓城電廠2×125MW機組曾因收球網(wǎng)的流通面積僅為循環(huán)水出口管流通面積的1.74倍，加之又無二次濾網(wǎng)，運行中雜物堵塞，使實際流通面積進一步縮小，導(dǎo)致網(wǎng)格前、后壓差加大，在網(wǎng)柵處產(chǎn)生較大的吸附力，使膠球極易附著粘卡在網(wǎng)上。這不僅降低膠球的回收率，還導(dǎo)致真空下降。由于受客觀空間的限制，該廠改進后的流通面積只能增加到3.57m2,為出口循環(huán)水管面積的2.33倍，雖仍小于(3～4)倍，但加上其他改進，凝汽器端差由13.8C降到12.1℃,真空度提高1.35%。
圖4SD型收球網(wǎng)
注：1——網(wǎng)后測壓點，2——網(wǎng)前測壓點，3——收球網(wǎng)外殼，4——導(dǎo)流板.5——軸，6——網(wǎng)板，7——膠球引出管
3收球網(wǎng)的布置
收球網(wǎng)進口前的直管段長度應(yīng)不小于循環(huán)水管的直徑。若收球網(wǎng)為立式安裝，進口處循環(huán)水管又有彎頭，應(yīng)采用收球網(wǎng)操作軸與彎頭中心線所在平面相垂直的布置方式，以避免和減少積球。
對那些新加裝膠球清洗系統(tǒng)的機組，如幾何位置達不到所要求的直管段時，應(yīng)增加導(dǎo)向板。
4收球網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
收球網(wǎng)柵棒間距L要求5mm<L<7mm。間距過大，膠球容易卡在網(wǎng)柵中，間距過小，會使水流速過高。收球網(wǎng)柵板要求與垂直水流形成25°角，角度過大，膠球易卡在柵板上。有人認為L可大于7,只要柵板傾斜角小于25°,調(diào)整二者關(guān)系使柵板壓差達到可承受的水平，以此改善膠球沿柵板的移動狀態(tài)。實驗證明，由于L加大，膠球卡澀的可能性亦隨之增加，從而達不到收球率大于95心的要求。
5膠球泵
膠球泵安裝的相對標高要符合制造廠的要求。一般膠球泵的允許吸上真空度約(58.8~68.6)Pa.膠球泵的揚程H可參照下式計算；式中p-—收球網(wǎng)處循環(huán)水的密度，kg/m3:AP?—圖1中ABCDE,處及收球網(wǎng)本身的水阻力，Pa。
6膠球
膠球質(zhì)量對清洗的效益至關(guān)重要。目前，膠球生產(chǎn)廠很多，質(zhì)地各異。例如西北某廠的膠球.質(zhì)地較硬、彈性好、耐磨性強，在較高溫度下不發(fā)粘；它大的缺點是膠球外附有一層較致密的薄膜，使膠球的吸水性差，運行時膠球很難隨循環(huán)水流入凝汽器的冷卻管，常漂浮在凝汽器水室或其他易產(chǎn)生渦流的部位，導(dǎo)致甚多的膠球滯留在凝汽器水室中。又例如，淄博某廠的膠球，表面無薄膜，微孔較多，吸水性好，能隨水流動；但其質(zhì)軟、彈性差、耐磨性較差，在較高水溫下表面易發(fā)粘。它的優(yōu)缺點正好與西北某廠的膠球相反，實際運行中，這種膠球在凝汽器的冷卻水管和水室中滯留的不多，但卻易粘卡在收球網(wǎng)上，尤其在夏天循環(huán)水溫較高時。
高質(zhì)量的膠球應(yīng)耐磨、質(zhì)地柔軟并富有彈性、材質(zhì)均勻、硬度適中、氣孔隙均勻貫通、濕密度為循環(huán)水的(1.00～1.20)倍、在(5～50)C水中球徑脹大不超標、表面不發(fā)粘及老化慢。
但是，目前生產(chǎn)的膠球，質(zhì)量參差不齊，尚缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量標準，單憑制造廠的產(chǎn)品說明書，難以作出優(yōu)劣的判斷。韓城電廠進行膠球?qū)Ρ仍囼灒迷囼灲Y(jié)果作出是否適用的判斷。根據(jù)試驗結(jié)果，認為焦作的新產(chǎn)品性能較好，這種膠球質(zhì)地致密、硬度適中、彈性好、表面無薄膜、在較高溫度下不發(fā)粘、球內(nèi)孔隙均勻貫通、吸水性好。
對以鈦管為冷卻管的凝汽器，可采用摻有磨料的膠球，或粘附粒狀塑料層的膠球。夏季短時間使用金剛砂球以清除生物粘著物時，濕態(tài)金剛砂球直徑應(yīng)比冷卻管內(nèi)徑小(1.0～2.0)mm,但使用金剛砂球應(yīng)特別慎重。
7膠球管路和投球管
膠球管路應(yīng)短直、流暢.變徑頭圓滑以減小系統(tǒng)的阻力損失。投球管宜布置在距凝汽器循環(huán)水進口有一定距離的直管段。投球管伸至循環(huán)水管中心，其出口逆向循環(huán)水流方向。循環(huán)水管公稱直徑DN<1.2m時，投球管為1根；DN≥1.2m時，投球管為2根，見圖5。
圖5投球管布置
注：1——循環(huán)水進水管，2——投球管，3——閘閥、4-—撐筋
8二次濾網(wǎng)過濾系統(tǒng)
以前的設(shè)計無二次過濾系統(tǒng)，運行中雜物易造成堵塞，尤其是收球網(wǎng)堵塞。循環(huán)水二次過濾系統(tǒng)包括二次濾網(wǎng)、排污蝶閥和排污管路，見圖1。它能提高循環(huán)水的凈化效果，為膠球清洗系統(tǒng)正常工作創(chuàng)造條件。
9循環(huán)水管路和凝汽器
目前國內(nèi)凝汽器水室的設(shè)計，一般還未考濾使用海綿膠球，故應(yīng)采取適當措施才能適應(yīng)膠球清洗系統(tǒng)，主要有：
(1)除水室的渦流區(qū)以防積球；
(2)清除水室隔板的短路縫隙，否則短路處將滯留膠球；
(3)消除循環(huán)水進、出口管外，水室中其它通往外部的管道或盲腸，都應(yīng)在水室內(nèi)壁管口加裝孔徑不大于7mm的球面網(wǎng)，以防逃球；
(4)水室四壁及中隔板與端蓋間的密封墊尺寸不能過寬，當縫深大于0.5D(濕態(tài)時球直徑).縫寬在(0.3～0.4)D時將引起積球。
(5)清除循環(huán)水管和水室中的垢、銹；
(6)冷卻管管徑應(yīng)均勻一致，管口伸出管板的長度不宜超過2.5mm,對套管式和冷卻管，其膠球直徑按套管選擇。如已結(jié)硬垢應(yīng)先清除硬垢再投膠球。
