凝汽器膠球清洗裝置的運行與改造說明

     凝汽器在運行中由于冷卻水常用地下水或者江河湖泊水源，其中必然含有雜質(zhì),難免會使凝汽器中的冷凝管堵塞和結(jié)垢，
破壞了凝汽器的清潔程度，使熱阻增加，冷卻水量增大,傳熱惡化，使凝汽器真空度降低，機組的效率下降，甚至不能滿負荷發(fā)電，威脅
機組的安全經(jīng)濟運行。凝汽器膠球清洗裝置是汽輪發(fā)電機組在運行中對凝汽器冷卻管進行有效清洗設(shè)備也是唯一可以不停機進行清洗的設(shè)
備。熱電廠采用國內(nèi)某公司生產(chǎn)的凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)，通對先期1#機組不斷地運行試驗,根據(jù)實際情況進行有針對性的改造，克
服了系統(tǒng)收球率低，凝汽器兩側(cè)清洗效果不均衡等問題,取得了很多好的效果。后2#3#4#機改造借鑒運行經(jīng)驗,提高了設(shè)備完善程
度，節(jié)約了改造時間,提高了設(shè)備運行效率,具有一定的推廣價值。

     汽輪機凝汽器是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備,它的主要
作用是將在汽輪機中做完功的乏汽凝結(jié)成水,并且建立
-定的真空。當凝汽器內(nèi)的換熱鋼管結(jié)垢時，必然會降
低凝汽器管束的換熱系數(shù)，導致凝汽器真空下降,因此
必須定期對凝結(jié)器管束清洗，使其保持較高的清潔程
度。凝汽器常用的清洗方法有機械清洗、酸洗、通風干
燥、高壓水槍擊振沖洗及膠球清洗等方法。其中,膠球清
洗具有勞動強度小、安全可靠等優(yōu)點,是減小凝汽器端.
差、提高汽輪機循環(huán)熱效率、延緩凝汽器真空的衰減度、
降低發(fā)電煤耗的有效手段。膠球清洗既可以保證汽輪機
的正常運行,又可以達到比較好的清洗效果,所以被我
國各電廠普遍采用。

     膠球清洗裝置是汽輪發(fā)電機組在運行中對凝汽器冷
卻管進行有效清洗的佳設(shè)備,也是唯一可以不停機進行
清洗的設(shè)備。該裝置性能的好壞，直接影響到凝汽器的清
潔程度和傳熱效率。膠球清洗裝置是提高電廠經(jīng)濟性,保
障凝汽器安全運行有必要投入的設(shè)備，但是膠球清洗裝置
的設(shè)計不合理或運行方式的不正確都能造成跑球、收球率
低、積球等問題,使清洗不能正常運行,根本達不到清洗的
效果與目的,在國內(nèi)很多電廠都出現(xiàn)過效果不好的現(xiàn)象。

1熱電廠概況
    
集團熱電廠是集團旗下的自備電廠,電廠裝
機容量為4x25MW，1#、2#、3#、4#機為.
FC25-3.43/0.49型中溫、中壓、單缸、非調(diào)整凝汽式等汽輪
機由武漢汽輪機廠生產(chǎn)，由于運行時間較長，各機組均出
現(xiàn)了凝汽器真空較低的現(xiàn)象,尤其是夏季尤為明顯,在設(shè)
備改造以前,每年在4月5月份之間要進行凝汽器的酸洗
工作,1#2#3#4#機需要完成交替停機酸洗,耗時長,勞動
量大,每次花費大約在20萬元左右。停機期間生產(chǎn)受到影
響，切運行半年后凝汽器真空仍會有不同程度的明顯下
降。熱電廠先后在年后對4臺機組的凝汽器銅管進
行了更換,先期對1#機組增加了膠球清洗裝置系統(tǒng),經(jīng)運行達
到了預期效果，對2#3#4#機同樣進行了推廣改造。

2、膠球清洗裝置系統(tǒng)技術(shù)

     凝汽器膠球清洗裝置主要由收球網(wǎng)、裝球室、膠球泵、
各電動閥門和電氣控制柜等部件組成。使用膠球清洗裝置
可在機組不減負荷的情況下清洗凝汽器，提高凝汽器的傳
熱效果，保持凝汽器較高的真空和較小的端差,從而提高
機組循環(huán)熱效率。防止汽輪機熱效率因背壓升高而降低，
同時可防止冷卻管因結(jié)垢而腐蝕，延長冷卻管的使用壽
命,是節(jié)能和改善勞動條件的效果很好的設(shè)備。
1#機組安裝了膠球清洗裝置，在投運初期就出現(xiàn)收
球率不高的問題，有時收球率只能達到80%,這樣會影響.
清洗效果造成凝汽器端差增大,真空逐漸下降,影響了機
組負荷率和熱效率。
     據(jù)了解,其他電廠亦有類似情況出現(xiàn)，
使用一段時間后發(fā)現(xiàn)管束仍然結(jié)垢,直接危及機組運行安
全和影響機組經(jīng)濟性。后只能停機進行人工化學清洗或
進行高壓水射流清洗,嚴重影響了機組的經(jīng)濟性。因此對
可能存在影響收球率不高的因素進行分析,找出真正原因
解決這一難題。

3、存在的問題分析

     ①我國大多數(shù)凝汽器的設(shè)計均未考慮膠球清洗裝置
的運行。凝汽器水室內(nèi)各管板狹縫,冷卻管伸出管板的長
度是否合適等,防止在此形成死區(qū)卡球,其次是徹底清除。水室及管內(nèi)的一切雜物,確保潔凈之后再封閉。
     ②通過分
析運行方式可知，隨著運行工況改變,冬季真空較高只運
行一臺循環(huán)泵，造成進入凝汽器的循環(huán)水兩側(cè)壓力不均.
勻,流速降低,回水管道羊角處會積聚空氣形成渦流,膠球
穿越管束時能量不足,堵在管口或管束內(nèi)。在凝汽器檢修
時發(fā)現(xiàn)兩側(cè)清洗效果不一樣，凝汽器管束內(nèi)存有少量膠
球，證實了該分析的正確性.
     ③膠球的選用。膠球進入凝汽
器管內(nèi)后,靠與管壁的接觸環(huán)帶所提供的擦拭作用進行清
洗,膠球投運前需用水浸泡一段時間，還需要對膠球的大
小質(zhì)量進行篩選，這些工作進行不好也會影響到清洗效
果,而且關(guān)系到膠球的回收率。
     ④由于收球網(wǎng)長時間浸在
水中，致使收球網(wǎng)網(wǎng)格也會結(jié)垢,膠球運行時間長了與管
壁摩擦產(chǎn)生的碎屑可能導致收球網(wǎng)前后壓差增大,另外收
球網(wǎng)與管壁配合不好,局部有較大間隙,產(chǎn)生跑球現(xiàn)象。
     ⑤
收球網(wǎng)雖然長期在關(guān)閉位置,但在循環(huán)水沖擊作用力下長
時間運行，會使機構(gòu)件長期受力松動,造成收球網(wǎng)產(chǎn)生間
隙,不能關(guān)閉嚴密,從而造成跑球現(xiàn)象。
    
⑥當出現(xiàn)廠用電中斷事故時，如果恰好膠球清洗系統(tǒng)在運行中，會使膠球大量滯留在凝汽器中，不能正常地循環(huán)清洗,完成收球操作等,長時間滯留后會粘結(jié)在凝汽器
管壁上,造成跑球,堵塞凝汽器管路。

4、膠球清洗裝置改進方法及措施
    
①對凝汽器結(jié)構(gòu)與膠球清洗裝置的適應(yīng)性作了全面
的檢查。先對狹縫進行了全面的封堵,對凝汽器內(nèi)管束
嚴格按標準進行檢查,排除扁、癟管,冷卻管伸出管板的長
度嚴格執(zhí)行國家的有關(guān)標準,防止在此形成死區(qū),其次是.
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膠球進入凝汽器管內(nèi)后,靠與管壁的接觸環(huán)帶所提供的
擦拭作用進行清洗,凝汽器管內(nèi)徑是25mm應(yīng)該選用直徑.
為23mm的膠球,經(jīng)過在水中浸泡后除去脹大部分還能自
由地在管內(nèi)流動。
     ③制定膠球清洗裝置運行操作票,嚴格按照
操作票執(zhí)行，防止發(fā)生誤操作。
     ④當每次啟動膠球清洗裝置系
統(tǒng)時無論真空高低都保持兩臺循環(huán)泵,盡量使進入凝汽器
兩側(cè)的循環(huán)水壓力、流量達到平衡，使膠球能夠均勻地分
散到管束內(nèi)。
     ⑤規(guī)定每星期一白班檢查清算膠球數(shù)量,將
磨損嚴重的膠球更換,待膠球取出后活動收球網(wǎng)，目的是
防止收球網(wǎng)卡澀同時把網(wǎng)格上的贓物沖掉,然后手動把收
球網(wǎng)關(guān)嚴停掉電源，防止誤開造成跑球。
     ⑥根據(jù)季節(jié)的變
化,夏季循環(huán)水溫度高容易結(jié)垢,將膠球清洗裝置時間每側(cè)調(diào)
整為清洗2小時收球30分鐘。
     ⑦針對運行時間長易造成
收球網(wǎng)松動現(xiàn)象，對收球網(wǎng)應(yīng)以一月為期限進行手動緊
固,防止跑球。
     ⑧當發(fā)生廠用電中斷事故或其他非計劃停
運循環(huán)泵事故時,應(yīng)在事故處理后--時間檢查膠球清洗
系統(tǒng),如果存在運行中發(fā)生事故,應(yīng)馬上進行手動收球工
作,確保滯留在凝汽器中的膠球盡快回收。

5、改進后的效果
    
通過以上改進措施,膠球收球率低的問題得到了徹底
解決,現(xiàn)1#機收球率在95%以上,2#機達到了99%，3#4#
機均在90%以上，兩側(cè)清洗效果也比較均衡。根據(jù)計劃停
機時檢查凝汽器鋼管發(fā)現(xiàn),鋼管內(nèi)壁光潔明亮,半年內(nèi)肉
眼觀察無明明顯結(jié)垢現(xiàn)象，體現(xiàn)在運行參數(shù)上,凝汽器端
差始終保持在7--8C，真空半年內(nèi)衰減度在0.001MP以
內(nèi),達到了預期目的。
    
實踐表明膠球清洗裝置的定期正常投用，能及時清除
掉凝汽器管束內(nèi)壁的結(jié)垢物,使凝汽器管束保持較高的清
潔度，改變了以往每年入夏前必須清洗一次凝汽器的問.
題,有效地降低了發(fā)電成本，對提高機組經(jīng)濟性能起到非
常重要的作用，每年單臺循環(huán)泵運行時間在6個月以上，
四臺機每年可節(jié)約廠用電約541.6萬度以上,僅此一項就
可產(chǎn)生經(jīng)濟效益195.5萬元，由于長時間保持較高真空，
對發(fā)電量及綜合熱效率會產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。