电厂循环水胶球清洗装置系统及工作原理运用过程问题分析？
电厂循环水胶球清洗装置系统及工作原理运用过程问题分析？凝汽器真空是机组经济性重要影响因素之一。根据某国产600MW超临界机组试验数据得知,额定工况下汽轮机排汽压力每升高1kPa,机组供电标煤耗增加高达2.092gkWh。按年度供电25亿度计算，每年影响效益3000多万元。凝汽器真空除受循环水温度及真空严密性等因素影响外,冷却水管换热效果影响为明显。保证胶球清洗装置系统定期正常投运,并辅以凝汽器循环水室人工清洗,是长期保持凝汽器冷却水管内壁清洁,避免其换热效果下降的有效指施。
1胶球清洗装置系统及工作原理
1.1胶球清洗装置系统构成及用途
胶球清洗装置系统通常由收球网胶球泵装球室、阀门管道及控制装置等组成。在凝汽器两侧循环水各配置1套独立的胶球清洗系统，在机组循环水系统运行状态下,根据凝汽器钛管脏污程度,按照预定的程序投人运行，以去除钛管内壁的浮生物及泥垢,保持钛管内壁清洁,达到提高钛管传热效率的目的，从而降低凝汽器端差,改善机组真空。系统示意图如图1。
1.2胶球清洗装置系统
工作原理湿态下比重与水相近,直径比钛管内径略大(1~2mm)的弹性胶球装入装球室后，在胶球泵的作用下,随着压力略高于循环水的水流进人凝汽器循环水前水室,在凝汽器进出口循环水差压的作用下挤过钛管,对钛管内壁进行擦洗。多孔柔软的胶球在钛管中被挤压成卵形，与钛管内壁一整圆圈接触擦抹，在流出钛管时在本身弹力的作用下,突然恢复原状弹脱表面污垢。穿过钛管的胶球随水流进人收球网并被分离出来,在胶球泵人口负压的吸附作用下重新进人装球室,如此反复对钛管内壁进行清洗。
2胶球清洗装置系统存在问题及探讨
由于众多因素影响，公司机组胶球清洗装置系统存在诸多问题,甚至一度处于废弃状态。直至近年在各方的重视及有效维护下,情况才大为好转。期间存在主要问题如下。
2.1设备缺陷较多
由于海水腐蚀性强,而且凝汽器以下负米区域长期潮湿，导致系统阀门管道腐蚀严重。通过定期活动和系统投运可以保持设备动作正常,但无法减少腐蚀。为此,生产部门制定保养计划,定期对设备进行清理、油漆、衬胶涂黄油等方式保养，提高设备可靠性,延长寿命,并及时消缺避免渗漏。
2.2胶球收球率低
原因一:凝汽器循环水室钛管脏污由于各种原因凝汽器钛管较为脏污,水螅虫、贝壳等杂物过多,降低机组真空的同时,影响胶球收球率,并经常造成二次滤网堵塞无法正常反冲洗。目前公司对循环水加药进行优化调整，并根据循环水泵电流、循环水进水母管压力及出水水温，等参数分析判断钛管堵塞程度,适时安排凝汽器循环水室单侧清理。配合胶球清洗装置系统的定期投运，有效降低了凝汽器端差,提高机组真空。
原因二:设备故障率高系统收球率低存在多方面原因，设备故障率高维护不及时,诸如收球网变形破损、关闭不严等,导致胶球流失,极大影响胶球的收球率;另外,胶球泵出口到装球室管口处有一块活动铁板,胶球泵启动时水流可以掀起该挡板,而胶球泵停运时由于循环水进水压力高于出水侧,导致水逆流,该挡板在重力作用下,能自动关闭,起到逆止作用。防止胶球泵倒转的同时，亦可防止胶球被冲回收球网内。因而该挡板动作正常及严密与否直接影响系统收球率。
原因三:循环水流量低、进出口压差小按设计要求,循环水进出口压差大于0.04MPa方有利于胶球顺利通过钛管。根据节能需要,冬季或海水温度低于22C且真空较高的情况下,操作人员调整循环水系统至单泵运行方式，此工况下循环水母管压力低至0.06MPa左右。同时,如果凝汽器循环水侧出水电动门开度大或循环水室内集聚空气较多,钛管未能全部充满水流,不利于胶球通过,影响收球率。为此通常需要选择直径与钛管内径相当或略大于钛管0.5mm的胶球。
原因四:操作不规范胶球是多气孔弹性较好的橡胶小球,按要求胶球需要提前1d浸泡好，以挤掉空气有利于收球。在其体执行过程中,操作人员直接将未经浸泡的胶球装人装球室的情况时有发生,因而影响收球率。
2.3远程监视自动化不完善
整套胶球清洗装置为就地PLC控制.控制室只能监视到胶球泵的运行状态,而不能监视收球网、压差装球室状态及报警等信息,不利于运行监视和系统分析。为此,业组技术人员根据运行监视需要，在循环水远程监控画面增加了相应测点远传信号。
2.4自动化程序不合理
清洗系统自动程序初始设置为清洗30min、收球60min.停运胶球泵。在退出自动投运期间，当收球网前后差压达到600mmH,O时,差压变送器报警,收球网开始反冲洗，10min后收球网回到收球位置,等待下次投人使用。收球网在反冲洗时,手动、自动都不能投人使用。
该程序胶球清洗投运时间过短,只有0.5h。自动程序运行时,收球网前后压差开关不参与保护,即胶球清洗装置自动投运过程中差压高不会联开收球网。实际运行中发现A、B俩侧收球网在反冲洗状态时前后差压经常接近或达到600mmH20,压差开关动作导致程序无法投入。在系统运行允许范围内,适当调高收球网前后差压报警值就很有必要。
3胶球清洗装置系统优化建议
根据胶球清洗装置系统投运以来运行情况分析,胶球清洗装置系统自动程序不适合当前长期连续投运需求。为此,提出以下几点建议。
1)将系统自动投运程序各阶段时间进行调整:清洗18h、收球3h、反洗3h。在反洗阶段可以进行数球补球工作。
2)将收球网前后差压开关设置为两级报警,一级报警为600mmH2O:系统自动将程序切至收球状态,3h后停运胶球泵，开收球网反洗;二级报警为1100mmH2O:系统自动开启收球网反洗,关收球室切换阀,停运胶球泵,发报警信息。
3)胶球清洗结束收球完毕后,开启收球网进行反洗,待下次程序自动投运时再关闭收球网。
4)继续完善远程监视需求测点远传工作及远程控制功能，终实现胶球清洗装置系统远程投运自动化。
由于运行环境恶劣等因素的影响，目前各厂胶球清洗装置的可靠性普遍不太理想。系统收球率低直接导致大量胶球流失,给电厂造成直接经济损失，导致众多电厂对胶球清洗装置系统重视不够。随着节能降耗要求日益提高及经营压力的增大，胶球清洗系统经济可靠投运成为迫切需求。笔者将胶球清洗系统存在问题探讨及颇有成效的系统优化情况一并呈献,希望能相互共勉共同进步。
