膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統存在的問題及改進方案，針對熱電廠兩臺100MW機組膠球清洗裝置在投運過程中出現的問題進行了深入的分析和探討,并提出改進方案,以便提高膠球清洗裝置的收球率,減小凝汽器端差,提高機組真空,改善機組的經濟性。
膠球清洗裝置是電廠輔機的重要設備,它不僅可以清洗凝汽器銅管表面的污垢,降低凝汽器端差,提高凝汽器真空,改善機組的熱經濟性,而且還可以防止凝汽器銅管結垢,以及結垢所產生的銅管腐蝕,起到延長銅管使用周期的作用。
1存在問題
熱電廠兩臺100MW機組滿負荷時真空在-87KPa左右運行,遠遠低于真空設計值-97.2KPa,凝汽器端差一直在10℃以上,直接導致機組熱耗、煤耗大幅度增加,機組熱經濟性受到嚴重影響。一段時間內曾對機組進行多次反沖洗、烘培操作,但是并沒有任何效果。自從投入膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統后,清洗后真空可以達到-90KPa,效果比較明顯,但是膠球回收率幾乎為零,不能夠對凝汽器進行循環清洗,嚴重影響了膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統的正常投用和作用的發揮。
在初期投入收球網運行時,海綿膠球幾乎全部漏入江中。2006年7月更換了SF-1400型收球網。開始投用時,投入的海綿膠球半個小時內幾乎全部漏入江中。運行兩個月后,基本上沒有海綿膠球漏入江中,但是仍然收不到球。針對這種情況,我們將清洗側出水門關小到出口壓力為0.03MPa左右時,收球率可以達到80%左右。但是運行三個月后,將清洗側出水門關到出口壓力為0.04MPa時,收球率幾乎為零。此時真空已經降到-85KPa左右,如果繼續關小清洗側出水門進行收球,凝汽器真空會下降較快,只有大量減負荷后才可以繼續關小清洗側出水門進行收球。這樣既不利于機組安全,也不夠經濟,并沒有真正解決問題。
針對出現的問題我們進行了深入的分析和探討,只有對膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統進行改造才能保證膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統的正常投運和機組良好的經濟性。改造前膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統見圖1。
2原因分析
膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統投運初期膠球跑漏現象嚴重,可以在循環水出口看到大量的膠球,后期雖無跑球現象但依然收不到球,其原因各不相同,對此我們進行了深入的分析研究。
2.1收球網。
實際測得收球網柵棒間距為10mm左右,設計要求柵棒間距應為5~7mm,間距過大使得膠球比較容易通過收球網漏入江中。收球網結合面在長期的沖刷、擠壓過程中,已經出現縫隙,大處已有20mm,這也是跑球的一個原因。
經過測量計算收球網的通流面積僅為為循環水出口面積的2倍左右,收球網前后壓差較大,這樣就增加了卡球、跑球的可能性。在安裝SF-1400型收球網初期,由于收球網比較清潔,柵棒間距較大,膠球在循環水的壓力作用下比較容易通過收球網漏入江中。投用較長時間后,收球網上布滿了塑料袋、毛、線等垃圾,柵棒的間隙大為減小,加上收球網通流面積相對設計標準要小,使得收球網的前后壓差加大,在網柵上產生較大的吸附力,膠球很容易附著粘卡在收球網上,如果垃圾較多時,則膠球附著粘卡現象更為嚴重,導致終收不到球。當關小清洗側循環水出水門時,收球網前后的壓差減小,這樣膠球附著粘卡現象基本消失,基于此原理才可以收到球。但是這種方法不夠安全、經濟,沒有根本解決問題,不可取。
2.2循環水水質。
熱電廠循環水系統為開式循環,直接抽取珠江水作為水源。循環水泵進口前裝有水閘、旋轉濾網(V型)、格柵,由于水源垃圾較多,水閘、旋轉濾網、格柵對于垃圾的處理能力有限,加上旋轉濾網沖洗噴嘴時常堵塞并沒有及時疏通,水閘、格柵沒有及時清洗,所以循環水泵進口會有較多垃圾。凝汽器進口并沒有裝設二次濾網,因此循環水攜帶大量垃圾進入凝汽器,不僅影響了凝汽器銅管的傳熱效果,而且在收球網收球時使得網上積聚了大量垃圾,長時間下來收球網堵塞嚴重,需要停機才能清除。
2.3膠球。
現在采用的膠球：橡膠海綿球,直徑為24mm,檢查浸泡過的海綿塑料球,質量參差不齊,質量較差的很容易在收球網前后壓差的作用下出現跑球和卡球的現象。而且這種球的耐磨性較差,較容易損壞。針對膠球的選擇質量也不好，后期有用戶推薦使用連云港市宏琦電力輔機有限公司生產的冉陽品牌珠海綿膠球質量很好，后期的海綿膠球收球效果明顯提高。
3對策
3.1更換收球網。
應該選用符合標準的收球網。柵棒間距應為5~7mm,收球網的通流面積是循環水出口面積的3~4倍。為了防止收球網結合面出現縫隙好在結合面上方焊上鋼板條,防止膠球從裂縫處跑漏。所有片、條、梁等零件的迎水面應該經過倒角或拉成圓弧角并打磨光滑,以便減小阻力,不掛垃圾。
3.2加裝EDF型二次濾網。
在凝汽器循環水進水管處加裝EDF型二次濾網,其結構見圖2。
EDF型二次濾網外型尺寸小、操作靈活,根據不同的用途,可以改變濾網孔的大小,使超出規定的固體雜質。
從水流中分離出來;反沖洗效果好,可以迅速排出分離出來的雜物;局部網孔反沖洗對整體流動干擾小,保證供水穩定;由壓差儀表自動控制反沖洗操作,及時排出分離的雜物;水阻值僅為2.94KPa。
EDF型二次濾網的網芯為錐面,錐面被隔板等分為12個單元。當濾網臟污時,排污箱擋住一個單元的進水側,排污箱、隔板、1個單元構成1個密閉腔室,打開排污門時網芯出水側與排污管形成較大的壓降,從而將網芯內表面的垃圾沖洗到循環水出水管。排污箱旋轉一周整個濾網就反沖洗一次。改造后的膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統見圖3。
能否正常運行的關鍵因素之一,因此要挑選質量較好的產品。要求如下:
3.3.1材料彈性要好,不易撕裂和有粒屑脫離,多孔均勻;
3.3.2形狀圓而規則,不圓度的誤差在0.5mm以內;
3.3.3膠球預先在水中浸泡24~48小時后再投用;浸泡后應能分層懸浮。
3.4加強管理。嚴抓生產管理,做好定期維護工作。定期清洗水閘、格柵,及時疏通旋轉濾網沖洗噴嘴,檢測二次濾網壓差,及時反沖洗,定期活動收球網,定期投入膠球清洗裝置,并對投用的效果、膠球回收率等進行記錄,出現問題及時分析,及早處理。
只有通過對膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統的改進及其管理制度的跟進,使膠球清洗裝置凝汽器海綿清洗系統能夠正常投用,才能保證機組真空維持在-90KPa以上穩定運行,并且可以延長凝汽器銅管的使用壽命,大大降低機組的熱耗、煤耗,提高了機組的經濟性和安全性,同時將會為電廠帶來可觀的經濟效益。
