汽輪機膠球清洗收球率低,跑球的原因分析及處理

1、（一）我公司#1、#2機組的凝汽器膠球清洗裝置是無錫寅業(yè)電力環(huán)保設備廠的產(chǎn)品。全套膠球清洗裝置由二次濾網(wǎng)、裝球室、膠球輸送泵和收球網(wǎng)幾大部件組成。收球網(wǎng)為SD型活動刪格單板收球網(wǎng)。配套的膠球輸送泵為輸送膠球?qū)Ｓ玫碾x心泵，裝球室型號Z-Q-S1。 眾所周知，保持凝汽器較高的真空和較小的端差，是提高機組循環(huán)熱效率的主要方法之一。以15 MW機組為例，汽輪機真空降低1kPa，將導致汽耗增加 0.13kg/kWh。我公司凝汽器循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)為開式循環(huán)，循環(huán)水冷卻水水源為河水，由于河水污染日益嚴重，凝汽器循環(huán)水水質(zhì)越來越差，常有大量塑料纖維物、淤泥、編織袋、樹枝雜草等垃圾雜物進入冷卻水系統(tǒng)，嚴重堵塞凝

2、汽器，再加上我公司循環(huán)水入水口在碼頭邊上，煤船進出攪動引起淤泥上翻，大量煤灰淤泥進入循環(huán)水，影響凝汽器的熱交換率，導致機組背壓升高，降低機組出力，影響機組的正常運行。 我公司從2003年開始，#1、#2機凝汽器相繼安裝了二次濾網(wǎng)和膠球清洗裝置，力圖改善凝汽器運行工況，膠球投運后對機組真空的提高起到了很好作用。 但是膠球清洗大概正常運行了1個月后，凝汽器收球率就緩慢下降，收球率均不足80%，有時收球率幾乎為零。為此，我們對可能存在影響收球率不高的原因進行了分析。經(jīng)分析影響膠球收球率低的原因主要有以下幾點：1、循環(huán)水壓力低、水量小，膠球穿越銅管能量不足，堵在管口。2、活動式收球網(wǎng)與管壁不密合，引起

3、“跑球”，收球網(wǎng)污臟堵球3、凝汽器進口水室存在渦流、死角，膠球聚集在水室中4、新球較硬或過大，不易通過銅管5、膠球比重太小，停留在凝汽器水室及管道頂部，影響回收。針對以上原因，我們分別進行了檢查，作了以下改進措施：1、投運清洗裝置時，增開循泵，保證循環(huán)水母管壓力和流量2、在二次濾網(wǎng)和收球網(wǎng)上安裝人孔門，定期進行清理并保持清潔。3、每次投入膠球數(shù)量為凝汽器單側(cè)銅管數(shù)的10%，每天定期清洗，并保證1小時清洗時間。4、采用膠球的直徑與銅管內(nèi)徑相等，發(fā)現(xiàn)膠球磨損或失去彈性，及時更換新球。 另外我公司投產(chǎn)時凝汽器的設計未考慮膠球清洗裝置的運行，進出口水室的流程隔板與水室蓋及管板的銜接處的狹縫可能會引起水

4、流的倒串，所以對該類狹縫進行了全面的封堵。通過以上措施的執(zhí)行，膠球收球率低的問題得到了有效解決和預防，如今膠球收球率均在90%以上。 實踐表明，膠球清洗裝置的定期正常投用，能及時清走凝汽器銅管內(nèi)壁污物，使凝汽器管束保持一定的清潔度，對提高機組經(jīng)濟性起到非常重 （二）華亞熱電兩臺機組膠球清洗裝置投運過程中出現(xiàn)的問題分析、探討及一系列改造方案一、概述華亞熱電兩臺機組容量分別為15MW和18MW，均為南京汽輪機廠制造，凝汽器膠球清洗裝置是連云港新海機械廠的較早期的產(chǎn)品，全套裝置分為收球網(wǎng)、裝球室、膠球泵等幾大部件，收球網(wǎng)采用活動斜板柵格側(cè)轉(zhuǎn)到位收球，正常運行時轉(zhuǎn)至豎直位置，基本不產(chǎn)生水阻，型號為SF

5、-630，配套的膠球泵為輸送膠球?qū)Ｓ玫腏Q125-11型離心泵，裝球室為典型的漏斗型，缺點是裝取球比較麻煩，給正常操作造成很大不便。眾所周知，保持凝汽器較高的真空和較小的端差，是提高機組循環(huán)熱效率的主要方法之一。汽輪機背壓增高，將導致熱耗增加，煤耗增加。凝汽器管道的臟污，使換熱系數(shù)變小，端差增大，凝汽器真空變差，膠球清洗是凝汽器清洗的成熟方法，從周圍電廠的實際使用情況來看，膠球清洗裝置的定期正常投用，能及時清走凝汽器管道內(nèi)壁污物，使凝汽器管道保持一定的清潔度，對防止結(jié)垢起到非常重要的作用。華亞熱電采用閉式循環(huán)，一期工程結(jié)束后，一號機組開始運行，由于當時泵房比較近，河水水質(zhì)相對較好，加上循環(huán)水換

6、水量較大，汽機真空還可以，膠球裝置只是試投過幾次，收球率很不理想，因我廠凝汽器管道是200.75的不銹鋼螺旋管，當時也確實存在認識上的誤區(qū)，認為螺旋管不適合使用膠球清洗，故膠球清洗裝置一度停止投用。華亞熱電二期工程結(jié)束，隨著二號機組的投運，凝汽器真空問題明顯暴露出來了。因熱電車間占地拮據(jù)，新泵房離主廠房有四、五百米的距離，冬天真空還可以，夏天真空問題就顯得尤為突出，這樣不得不依靠人工清洗凝汽器，我們知道，人工清洗付出的代價是巨大的，隨著公司用電負荷的增加，解決凝汽器真空問題成了熱電車間的首要問題，車間領導組織部分技術(shù)骨干成立攻關小組，一定要解決膠球清洗裝置正常投運的任務，經(jīng)過多方面的研究，并著

7、手進行有關試驗，分析和結(jié)構(gòu)檢查，找出了影響收球率不高的關鍵因素，并進行了改造，經(jīng)再次投運結(jié)果表明，我們?nèi)A亞熱電的膠球清洗裝置改造方案是成功有效的。1、 存在的問題：隨著二期工程的結(jié)束，二號機組的正式投運，凝汽器端差變化明顯，限制機組帶負荷，膠球清洗裝置先后試投過很多次均未能達到滿意的收球率，有時球甚至不循環(huán)，凝汽器端差不能得到有效控制，在人工清洗時發(fā)現(xiàn)管壁上黃乎乎的軟垢厚度有2mm左右，嚴重影響了凝汽器的熱交換能力，要徹底清洗管中軟垢，只有對膠球清洗裝置進行改造，力求膠球系統(tǒng)能正常投用，發(fā)揮其在線運行，清洗效果明顯的特點。2、 原因分析及改造實施方案在投入膠球清洗初期，在冷卻水塔內(nèi)發(fā)現(xiàn)部分膠球

8、，這說明柵格存在不到位現(xiàn)象，對可能存在影響收球率不高的因素我們進行了分析：（1）、我們發(fā)現(xiàn)凝汽器放空氣門在投用膠球清洗裝置后放水不暢，說明此處已經(jīng)塞球了，凝汽器半側(cè)人工清洗時發(fā)現(xiàn)里面塞滿了球，此處加一個十字鋼筋條封住。（2）、冷卻水塔內(nèi)有膠球，說明收球網(wǎng)沒有到位，停運半側(cè)檢查發(fā)現(xiàn)存在兩個問題，一是柵格上有較多垃圾包括塑料紙及填料，全部清除干凈。二是柵格沒有到位，調(diào)整電動執(zhí)行機構(gòu)螺桿，使收球網(wǎng)到位。（3）、球循環(huán)率小，剛開始投運時較多，不一會球就變少了，我廠凝汽器進口壓力為0.13MPa，出口壓力為0.1MPa，球應該能從管中通過，且我們使用的是17mm的膠球。操作中也發(fā)現(xiàn)當關小凝汽器進口門時，

9、膠球循環(huán)個數(shù)相應增加，難道膠球泵出口壓力太低了？為此我們特意做試驗，停用半側(cè)凝汽器后，在另一側(cè)投運膠球清洗裝置，果然膠球不再循環(huán)，難怪夏天增加大循泵后，膠球根本不能循環(huán)。原膠球泵揚程為11米，運行時出口壓力和凝汽器進口壓力相差不大，膠球不能循環(huán)也就不奇怪了。（4）、凝汽器的檢查處理，對進出口水室的流程隔板與水室蓋及管板的銜接處的狹縫進行檢查，密封不嚴可能引起水流的倒串，導致膠球卡于此，我廠1#機東側(cè)凝汽器在檢查中就存在這種現(xiàn)象，對該類狹縫進行了全面的封堵，對凝汽器進口管及本件管束進行逐一檢查，去除粘在管口上的垃圾，焊查以及冷卻塔上的填料碎片。針對以上問題的逐一檢查和改造，首先在二號機上試投用，

10、效果非常明顯，因為二號機離泵房更遠一些，凝汽器循環(huán)水進口壓力相對一號機低，所以膠球循環(huán)較好，試投用中收球率基本在95%以上，一號機凝汽器循環(huán)水進口壓力較高，在膠球投運中循環(huán)率很低，故膠球收球率也較低，把1#機膠球泵換成21米揚程，電機功率相應改成15KW后，收球率明顯上升，基本維持在98%以上甚至100%，隨著夏天的來臨，為維持好凝汽器真空必須增開大循泵，到時2#機膠球泵出力會有所降低，收球率也將明顯下降，為避免此現(xiàn)象出現(xiàn)，車間領導決定在近期更換2#膠球泵，使其揚程增加到21米，到時這次整個膠球裝置的問題分析、改造及實施工作將畫上圓滿的句號。3、 運行方面首先完善每日一次的清洗制度由專人負責，

11、落實到班組，并且明確一些操作上的措施，如正確的投球數(shù)量，保持在凝汽器單側(cè)、單流程冷卻管極數(shù)的10%，根據(jù)凝汽器的端差、真空等特性參數(shù)和膠球直徑、外觀等對清洗效果及時評價，以便更換膠球最多不超過90次累計次數(shù)，投運時注意收球網(wǎng)位置到位，不能跑球，收球率達到95%以上，可將收球網(wǎng)打至運行位置，不讓其對循環(huán)水產(chǎn)生水阻。4、 改造后的效果評價處理后的膠球裝置每天投運半小時，收球率都在95%以上，1#、2#機凝汽器端差基本維持在8.5-9.5，真空保持在-94kpa左右，汽耗明顯下降，生產(chǎn)指標也有明顯好轉(zhuǎn)，公司用電得到有力保障，最重要的是為公司節(jié)約了能源。（三）凝汽器設備是汽輪發(fā)電機組的重要輔機之一，是

12、電廠熱力循環(huán)中的重要一環(huán)，對整個火電廠的建設和安全、經(jīng)濟運行都有著決定性影響。從設備投資看，汽輪發(fā)電機輔機的價格約占主機的一半。而輔機價格中的50%用于凝汽器。從材料消耗看，凝汽器鋼材和管子材料消耗量是相當可觀的，國產(chǎn)600MW機組凝汽器裝配好后，無水時重約1343噸，其中冷卻管材重約421噸。從結(jié)構(gòu)尺寸看，凝汽器也大型化了，上述600MW機組冷卻面積達40000m2，是個四五層樓高的龐然大物。凝汽器設備對整個火電廠的設計、布置、安裝和運行維護都是至關重要的，絕對不可忽視!: s1 E, T2 O3 Y j% b7 f% G/ ?0 U! x7 & N- y; 有很多途徑都可以提高汽輪發(fā)電機組

13、凝汽器的工作效率，本文主要就如何降低汽輪機組凝汽器的終壓和實現(xiàn)它的有效手段，即對膠球清洗凝汽器加以探討。( f1 R- M/ K+ S6 u7 w$ l. * 凝汽器膠球清洗裝置由膠球泵、裝球室、分配器和收球網(wǎng)、閥門相應管道組成，是火電廠改善凝汽器運行條件，清潔管子，提高凝汽器真空度，提高機組經(jīng)濟性的有效措施之一。% S- . S5 H- F4 V0 D f2 g- v. t5 E+ C& |4 d1.對膠球的認識：世紀年代能源行業(yè)開始采用膠球清洗裝置。對膠球的使用已不是新鮮的事物，我國大部分火力發(fā)電廠幾乎都使用過此設備。膠球的誕生，對發(fā)電行業(yè)來講是可喜的事情，它將一臺汽輪發(fā)電機組原始凝汽器清

14、潔設計系數(shù)0.80.85提高到11.05，從而提高發(fā)電機組的出力。4 U: z! V2 b5 W0 o F1 J: t 0 V2.膠球現(xiàn)狀： 目前，絕大多數(shù)電廠都裝有和使用過膠球清洗裝置。由于循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的缺陷，使得膠球收球率較底，甚至收不到膠球，投球前后真空沒明顯變化。因此， 大部分電廠此裝置不能正常使用，甚至不用。4 S% j5 h9 d$ L# P3 T$ J9 X0 * / M2 C4 l3.收球率底的原因： 反映凝汽器膠球清洗效果的是收球率，既決定于回收膠球總數(shù)與投入膠球總數(shù)之比。引起膠球回收率不高的原因很多，主要有以下幾點：（1）循環(huán)水壓力低，流速低，膠球有的浮在水面，有的停在死

15、角，有的卡在管子頭上。（2）循環(huán)水質(zhì)差，循環(huán)水大多為河水、海水，因受到污染，水中雜草、污物多，濾網(wǎng)不能有效的起到良好的作用。污物堵塞二次濾網(wǎng)，造成凝汽器經(jīng)常失水，影響真空；雜物進入凝汽器，管口被堵；雜物堵在管板上；雜物堵在凝汽器內(nèi)和收球網(wǎng)上。（3）收球網(wǎng)受到?jīng)_刷，使柵格篦子間隙增大，造成跑球；（4）一次濾網(wǎng)效果不理想，大量雜物進入系統(tǒng)造成二次濾網(wǎng)雜物積聚，經(jīng)常堵塞，排污困難，減少通流面積，從而增大水阻。（5）凝汽器泄露，使凝結(jié)水不合格，限制了膠球的清洗投入；膠球泵密封性不好，距離過遠，膠球不易打出。+ 1 f. t& B2 t: u& ! U& X; w, K7 R4 g# Z: l& |#

16、|/ R$ K F5 u4.提高收球率的措施： （1）領導重視管理， 制定合理的操作規(guī)程，設專人定期維護。 （2）無論河水、海水，水質(zhì)較差，必須完善一次濾網(wǎng)。目前普遍使用的一次濾網(wǎng)嚴密性不夠， 進水方式布局不合理，雜草、纖維纏繞現(xiàn)象嚴重。 （3）循環(huán)水壓頭不夠，應減少系統(tǒng)阻力。（4）正確設計、使用收球網(wǎng)。（5）膠球要選得合適，軟硬適度，濕態(tài)時要等于水（海水）的密度，使球不懸浮在水（海水）中，膠球質(zhì)量好，微孔粒度適當，材質(zhì)均勻，可塑性、耐磨性好。膠球直徑大于管子內(nèi)徑12毫米。5 1 P0 E+ D% n O5.膠球的使用： 從清潔度高低可以反應出凝汽器的清潔狀況，并以此來決定投入膠球的間隔與投運時間。這樣便可保證凝汽器既清潔又不致產(chǎn)生過度清潔，使管子磨損。據(jù)有關資料介紹，當清潔