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(biāo)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(fù)荷運行。又如高井電廠6臺100MW機組,夏季不能滿負(fù)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(fù)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(biāo)煤3000t。
據(jù)國外資料,一臺900MW機組,當(dāng)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?xùn)鸥裥褪涨蚓W(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?xùn)鸥穹至餍?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(hù)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(dāng)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(jìn)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(jìn)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(jìn),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(jìn)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(jìn)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(dá)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(rèn)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(dá)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(dá)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(biāo)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(biāo)、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(biāo)準(zhǔn),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(jìn)行膠球?qū)Ρ仍囼,用試驗結(jié)果作出是否適用的判斷。根據(jù)試驗結(jié)果,認(rèn)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(jìn)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(jìn)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(dāng)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(jìn)、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(dāng)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。