分析凝汽器膠球清洗裝置收球率低的原因及措施?
本文http://hbzjfrp.com針對提高凝汽器膠球清洗裝置收球率低的原因進行分析，老是有人說：
①膠球清洗裝置可以實現(xiàn)對凝汽器冷卻水管內(nèi)壁的全自動清洗,使冷卻水管的清潔度得到提高,改善了凝汽器真空的狀態(tài),使發(fā)電煤耗得到降低,在一定程度上避免了內(nèi)壁腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,延長了冷卻管的使用壽命,被火力發(fā)電廠用來提高發(fā)電機組的熱效率,但是此裝置在運用中在收球方面還存在一定的不足。
②汽輪機凝汽器是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備,凝汽器水側(cè)管的清潔情況對汽輪機凝汽器保持最佳真空提高機組經(jīng)濟性具有十分重要的意義。
③汽輪機凝汽器是火力發(fā)電廠中非常重要的設(shè)備,凝汽器水側(cè)管的清潔情況對汽輪機凝汽器保持最好狀態(tài)真空提高機組的經(jīng)濟效益有著非常重大的意義。但是膠球清洗裝置的收球率自投產(chǎn)以來一直偏低。為此,對膠球清洗裝置收球率低的原因進行了分析和排查,并對膠球清洗裝置進行了部分改造。
④膠球清洗具有勞動強度小、安全可靠等優(yōu)點,成為減小凝汽器端差、提高汽輪機循環(huán)熱效率、降低發(fā)電煤耗的有效手段。
◆概述
凝汽器常用的清洗方法有機械清洗、酸洗、通風(fēng)干燥、高壓水槍擊振沖洗及膠球清洗。其中,膠球清洗具有勞動強度小、安全可靠等優(yōu)點,成為減小凝汽器端差、提高汽輪機循環(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的正常運行,又可以達到良好的清洗效果,因而被我國各電廠普遍采用。每臺機組配備2套膠球清洗裝置,凝汽器A、B側(cè)各1套。但是許多電廠膠球清洗裝置的收球率一直偏低,最高時只能達到80%,有時甚至為零。為此,對膠球清洗裝置收球率低的原因進行了分析和排查,并對膠球清洗裝置和凝汽器系統(tǒng)進行改造。
◆膠球清洗裝置結(jié)構(gòu)
1.清洗膠球
膠球是整個清洗系統(tǒng)中最重要的一部分,所選膠球的直徑必須大于冷凝管的內(nèi)徑,如果膠球尺寸不夠大,將起不到任何清洗作用。
2.收球裝置
安裝于凝汽器的循環(huán)水冷卻水出水管中,其功能是將膠球從冷卻水中分離,完成收球器自動反洗和保證系統(tǒng)正常運行。收球器主要部件有收球網(wǎng)、導(dǎo)流板、收球器和驅(qū)動機構(gòu)等。橢圓形收球網(wǎng)將膠球引至出球管管口。收球網(wǎng)的傾斜角度根據(jù)冷卻水管中水量及導(dǎo)流板狀況而定。收球網(wǎng)由垂直格柵構(gòu)成,這樣可得到較高的表面強度。導(dǎo)流板可產(chǎn)生渦流,在避免雜質(zhì)滯留網(wǎng)板外圍的同時,將清洗球引至出球管。驅(qū)動機構(gòu)由推力齒輪構(gòu)成,用于調(diào)節(jié)收球網(wǎng)位置。當(dāng)正常進行膠球循環(huán)時,收球網(wǎng)板覆蓋整個管道橫截面,用于隔離膠球和冷卻水。當(dāng)進行反洗時,收球網(wǎng)板基本垂直于水流方向,冷卻水從后部反洗收球網(wǎng),將網(wǎng)板上的雜質(zhì)沖洗干凈。如果驅(qū)動機械損壞或發(fā)生程控電路故障,則可通過手輪將網(wǎng)板調(diào)至運行位及反洗位。
3.壓差測量系統(tǒng)
通過持續(xù)測量收球網(wǎng)板的壓差值來監(jiān)測網(wǎng)板上的雜質(zhì)量。如果因出現(xiàn)程控故障而使壓差值跌至運行中監(jiān)測限值以下時,則控制器將發(fā)出相關(guān)信號。如果壓差值達到“集球/網(wǎng)板反洗”限值時,則系統(tǒng)將自動啟動集球;集球完畢后,網(wǎng)板轉(zhuǎn)至反洗位。如果反洗后壓差低于集球/網(wǎng)板反洗限值,則表示反洗成功,系統(tǒng)將繼續(xù)進行清洗運行。如果集球時壓差上升,并達到了壓差的高限值時,則控制系統(tǒng)將立即啟動網(wǎng)板的反洗,以避免收球網(wǎng)的損壞,同時發(fā)出報警信號。
4.循環(huán)單元
循環(huán)單元由相關(guān)部件和閥門組成,主要設(shè)備有膠球循環(huán)泵、集球器和膠球循環(huán)管等,用于輸送、收集和替換膠球。膠球循環(huán)泵從收球器抽取膠球,并將其輸送至注球管。此過程中,膠球泵需要克服收球器與注球管之間的壓差,以及循環(huán)單元(包括管道)中的壓力損失。膠球循環(huán)泵是雙通道離心泵,其主軸由一個永久潤滑的凹槽滾珠軸承支撐,軸密封采用機械密封形式。膠球循環(huán)泵的葉輪采用特殊設(shè)計,能保證在泵的高效運轉(zhuǎn)下不至于在運行過程中造成膠球損傷。
5.設(shè)備故障率高
系統(tǒng)收球率低存在多方面原因，設(shè)備故障率高維護不及時，諸如收球網(wǎng)變形破損、關(guān)閉不嚴(yán)等，導(dǎo)致膠球流失，極大影響膠球的收球率; 另外，膠球泵出口到裝球室管口處有一塊活動鐵板，膠球泵啟動時水流可以掀起該擋板，而膠球泵停運時由于循環(huán)水進水壓力高于出水側(cè)，導(dǎo)致水逆流，該擋板在重力作用下，能自動關(guān)閉，起到逆止作用。防止膠球泵倒轉(zhuǎn)的同時，亦可防止膠球被沖回收球網(wǎng)內(nèi)。因而該擋板動作正常及嚴(yán)密與否直接影響系統(tǒng)收球率。
◆原因排查
電廠冷卻水取自珠江口排�？诘暮Ｋ颂幍暮Ｋ廴驹絹碓絿�(yán)重，海水的懸浮固體顆粒越來越大，雜物垃圾越來越多，加上貝殼動物及海生物成長速度快，易造成凝汽器冷卻效果降低。膠球清洗系統(tǒng)工作室在冷卻水介質(zhì)里的其他零部件，包括網(wǎng)板、主軸、螺栓螺母、裝球室中的止回閥片、裝球室網(wǎng)籃、注球管等須采用雙相不銹鋼DIN1.4462。膠球系統(tǒng)的正常投運有利于提高機組的真空度。經(jīng)過對全年投運膠球裝置的分析對比。夏季工況下收球率明顯偏高,最高可達到95%,最低也有80%;而冬季工況下收球率明顯較低,只有50%左右,有時甚至為零。分析運行方式可知,由于冬季工況下循環(huán)水泵采用低速運行,造成循環(huán)水流速降低,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)凝汽器管束內(nèi)存有大量膠球,證實了該分析的正確性。
膠球清洗裝置收球網(wǎng)為大口徑倒Ｖ形結(jié)構(gòu),收球網(wǎng)的開啟和關(guān)閉為電動操作。對收球網(wǎng)觀察發(fā)現(xiàn),收球網(wǎng)關(guān)閉不到位,存在跑球現(xiàn)象;同時還發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)面存有水垢和污物。說明格柵式收球網(wǎng)阻力大,致使收球網(wǎng)前后形成一定壓差,軟膠球不能順利沿格柵正常滾動而卡在柵板上。
檢查膠球。系統(tǒng)選用的膠球為“軟球”,直徑為Φ26mm,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。
機組檢修凝汽器水室發(fā)現(xiàn)積球現(xiàn)象,說明凝汽器水室結(jié)構(gòu)不合理。
對膠球系統(tǒng)管道進行檢查發(fā)現(xiàn)有積泥沙、積海生物和積球現(xiàn)象,說明膠球系統(tǒng)管道設(shè)計不合理。
◆改進措施
在冬季工況下,膠球清洗裝置投入時增加1臺循環(huán)水泵以提高循環(huán)水流速,保證收球率在合格范圍內(nèi)。
對收球網(wǎng)重新調(diào)整限位,且規(guī)定收球網(wǎng)電動關(guān)閉后再手動關(guān)閉,以防勿開關(guān)，確保其嚴(yán)密。
投入膠球前，沖洗集球室，檢查集球室出口電動門是否關(guān)閉嚴(yán)密，防止收球時從此發(fā)生處跑球現(xiàn)象。
利用膠球泵對新膠球進行壓水排氣處理,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)及時更換。
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),防止膠球進人死角無法回收。
網(wǎng)板與筒體接觸處圓滑，處于收球狀態(tài)時最大間隙不超過4mm。根據(jù)膠球尺寸和水流情況選取最佳網(wǎng)板柵距，以防漏球、卡球。
根據(jù)膠球清洗系統(tǒng)投運以來運行情況分析，膠球清洗系統(tǒng)自動程序不適合當(dāng)前長期連續(xù)投運需求。為此，提出以下幾點建議。
�。�1）將系統(tǒng)自動投運程序各階段時間進行調(diào)整: 清洗 18h、收球3h、反洗3h。在反洗階段可以進行數(shù)球補球工作。
�。�2）將收球網(wǎng)前后差壓開關(guān)設(shè)置為兩級報警，一級報警為600mmH2O: 系統(tǒng)自動將程序切至收球狀態(tài)，3h 后停運膠球泵，開收球網(wǎng)反洗；二級報警為1100mmH2O: 系統(tǒng)自動開啟收球網(wǎng)反洗，關(guān)收球室切換閥，停運膠球泵，發(fā)報警信息。
�。�3）膠球清洗結(jié)束收球完畢后，開啟收球網(wǎng)進行反洗，待下次程序自動投運時再關(guān)閉收球網(wǎng)。
�。�4）繼續(xù)完善遠程監(jiān)視需求測點遠傳工作及遠程控制功能，最終實現(xiàn)膠球清洗系統(tǒng)遠程投運自動化。
◆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,如今膠球收球率均在95%以上,凝汽器端差全年平均為3℃。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)壁污物,使凝汽器管束保持較高的清潔度,對提高機組經(jīng)濟性能起到非常重要的作用。但是,單獨靠膠球清洗裝置來提高收球率也不現(xiàn)實的,需要對相關(guān)的設(shè)備進行改造及循環(huán)水運行方式進行配合調(diào)整才能提高收球率。
連云港市神美電力輔機有限公司生產(chǎn)的凝汽器膠球清洗裝置及收球室等，在運用于凝汽器常用的清洗方法有機械清洗、酸洗、通風(fēng)干燥、高壓水槍擊振沖洗及膠球清洗。其中,膠球清洗具有勞動強度小、安全可靠等優(yōu)點,成為減小凝汽器端差、提高汽輪機循環(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的正常運行,又可以達到良好的清洗效果,因而被我國各電廠普遍采用。
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