凝汽器胶球清洗装置清扫系统的几个问题分析
凝汽器胶球清洗装置清扫系统的几个问题分析，凝汽器水侧的胶球清洗系统在我国为80年代的新举措，因其效益显著,得到迅速的推广，但也出现了许多问题。此文指出问题所在并提出解决办法，可供参考。
凝汽器胶球清洗装置得到了迅速的推广，汽轮发电机组都装置了这种设备。
采用胶球清洗凝汽器可使冷却管经常保持清洁，汽轮机维持高真空度，降低了煤耗；检修时冷却管不用通垢，因而节约了劳动力，缩短了工期。如包头一热电厂3号机，在胶球清洗系统投运前，由于凝汽器结硬垢，每年夏季前，必须人工捅刷冷却管的水垢，否则变季将被迫降低出力运行。胶球系统投入后，凝汽器的端差、真空度等各项指标能长期保持检修后的参数；抽查冷却管，内表面无硬垢，夏季可满负荷运行。又如高井电厂6台100MW机组，夏季不能满负荷运行，而其中的5号机加装了胶球清洗系统后，该机已能满负荷运行。清河电厂5号机(200MW)投入胶球清洗装置后，每年多发电0.3亿kW·h,节约人工清洗费万余元；吴泾电厂5号机(125MW)采用此方法，每年可节约标煤3000t。
据国外资料，一台900MW机组，当胶球清洗装置的可靠性差时，会使背压提高(40~50)Pa,出力下降5000kW。
通过10余年的运行，胶球清洗系统也暴露了许多问题。例如永安电厂出现过大量胶球堵塞凝汽器的冷却管和水室；包头一热电厂3号机曾发生过胶球回收率从90%突然下降到3%的事例。华东电网对其下属44台25MW机组调查表明，采用胶球清洗的机组有近半数使用情况不佳；西北地区情况亦类似。因此，有必要对其加以总结和提高。
1胶球清洗系统
胶球清洗装置系统如图1示。
图1胶球清洗系统布置示意图
注：1——收球网(△Ps),2——差压测量装置，3——闸阀，4—球阀，5——胶球泵，6——装球室，7-—放水门，8——故气门，9——胶球管路(△P?),10——二次滤网，11--排污蝶阀，12——--排污管路
在胶球清洗系统中，收球网是关键设备之一，其发展很快。1代为固定型收球网，2代为带有上、下收球网的活动栅格型收球网。随着胶球清洗技术的发展，1、2代产品均已过时，不宜再推荐使用。3代产品有活动栅格分流型(SF型).见图2;漏斗型(SL型),见图3和单板型(SD型)见图4。它们结构紧凑、操作维护方便、适应性强、使用效果好。
图2SF型收球网
注：1——网后测压点，2——网前测压点，3——收球网外壳，4——导流板，5——轴，6——网板，7——胶球引出管
图3SL型收球网
注：1,2.3—同图2,4—网板，5——轴，6——导流翼，7——集球箱，8——胶球引出管
2收球网中的水流速度
国内对水流速度V的设计要求小于2.0m/s。重庆珞璜电厂2×350MW机组和四川江油电厂扩建的2×330MW机组，系法国阿尔斯通公司产品，他们要求V小于2.5m/s。流速过高，胶球可能楔在收球网的栅板上[1]。流速没有低限，一般以不小于1.7m/s为度。
运行中收球网水的流速不是恒定的，它受网上杂物和卡涩胶球数的影响，堵塞物愈多、流通面积愈小则水流速愈高。有些资料介绍，为了减小收球网前、后的压差，要求当收球网无堵塞时，网的流通面积应为凝汽器循环水出口管截面积的(3～4)倍。
韩城电厂2×125MW机组曾因收球网的流通面积仅为循环水出口管流通面积的1.74倍，加之又无二次滤网，运行中杂物堵塞，使实际流通面积进一步缩小，导致网格前、后压差加大，在网栅处产生较大的吸附力，使胶球极易附着粘卡在网上。这不仅降低胶球的回收率，还导致真空下降。由于受客观空间的限制，该厂改进后的流通面积只能增加到3.57m2,为出口循环水管面积的2.33倍，虽仍小于(3～4)倍，但加上其他改进，凝汽器端差由13.8C降到12.1℃,真空度提高1.35%。
图4SD型收球网
注：1——网后测压点，2——网前测压点，3——收球网外壳，4——导流板.5——轴，6——网板，7——胶球引出管
3收球网的布置
收球网进口前的直管段长度应不小于循环水管的直径。若收球网为立式安装，进口处循环水管又有弯头，应采用收球网操作轴与弯头中心线所在平面相垂直的布置方式，以避免和减少积球。
对那些新加装胶球清洗系统的机组，如几何位置达不到所要求的直管段时，应增加导向板。
4收球网的内部结构
收球网栅棒间距L要求5mm<L<7mm。间距过大，胶球容易卡在网栅中，间距过小，会使水流速过高。收球网栅板要求与垂直水流形成25°角，角度过大，胶球易卡在栅板上。有人认为L可大于7,只要栅板倾斜角小于25°,调整二者关系使栅板压差达到可承受的水平，以此改善胶球沿栅板的移动状态。实验证明，由于L加大，胶球卡涩的可能性亦随之增加，从而达不到收球率大于95心的要求。
5胶球泵
胶球泵安装的相对标高要符合制造厂的要求。一般胶球泵的允许吸上真空度约(58.8~68.6)Pa.胶球泵的扬程H可参照下式计算；式中p-—收球网处循环水的密度，kg/m3:AP?—图1中ABCDE,处及收球网本身的水阻力，Pa。
6胶球
胶球质量对清洗的效益至关重要。目前，胶球生产厂很多，质地各异。例如西北某厂的胶球.质地较硬、弹性好、耐磨性强，在较高温度下不发粘；它大的缺点是胶球外附有一层较致密的薄膜，使胶球的吸水性差，运行时胶球很难随循环水流入凝汽器的冷却管，常漂浮在凝汽器水室或其他易产生涡流的部位，导致甚多的胶球滞留在凝汽器水室中。又例如，淄博某厂的胶球，表面无薄膜，微孔较多，吸水性好，能随水流动；但其质软、弹性差、耐磨性较差，在较高水温下表面易发粘。它的优缺点正好与西北某厂的胶球相反，实际运行中，这种胶球在凝汽器的冷却水管和水室中滞留的不多，但却易粘卡在收球网上，尤其在夏天循环水温较高时。
高质量的胶球应耐磨、质地柔软并富有弹性、材质均匀、硬度适中、气孔隙均匀贯通、湿密度为循环水的(1.00～1.20)倍、在(5～50)C水中球径胀大不超标、表面不发粘及老化慢。
但是，目前生产的胶球，质量参差不齐，尚缺乏统一的质量标准，单凭制造厂的产品说明书，难以作出优劣的判断。韩城电厂进行胶球对比试验，用试验结果作出是否适用的判断。根据试验结果，认为焦作的新产品性能较好，这种胶球质地致密、硬度适中、弹性好、表面无薄膜、在较高温度下不发粘、球内孔隙均匀贯通、吸水性好。
对以钛管为冷却管的凝汽器，可采用掺有磨料的胶球，或粘附粒状塑料层的胶球。夏季短时间使用金刚砂球以清除生物粘着物时，湿态金刚砂球直径应比冷却管内径小(1.0～2.0)mm,但使用金刚砂球应特别慎重。
7胶球管路和投球管
胶球管路应短直、流畅.变径头圆滑以减小系统的阻力损失。投球管宜布置在距凝汽器循环水进口有一定距离的直管段。投球管伸至循环水管中心，其出口逆向循环水流方向。循环水管公称直径DN<1.2m时，投球管为1根；DN≥1.2m时，投球管为2根，见图5。
图5投球管布置
注：1——循环水进水管，2——投球管，3——闸阀、4-—撑筋
8二次滤网过滤系统
以前的设计无二次过滤系统，运行中杂物易造成堵塞，尤其是收球网堵塞。循环水二次过滤系统包括二次滤网、排污蝶阀和排污管路，见图1。它能提高循环水的净化效果，为胶球清洗系统正常工作创造条件。
9循环水管路和凝汽器
目前国内凝汽器水室的设计，一般还未考滤使用海绵胶球，故应采取适当措施才能适应胶球清洗系统，主要有：
(1)除水室的涡流区以防积球；
(2)清除水室隔板的短路缝隙，否则短路处将滞留胶球；
(3)消除循环水进、出口管外，水室中其它通往外部的管道或盲肠，都应在水室内壁管口加装孔径不大于7mm的球面网，以防逃球；
(4)水室四壁及中隔板与端盖间的密封垫尺寸不能过宽，当缝深大于0.5D(湿态时球直径).缝宽在(0.3～0.4)D时将引起积球。
(5)清除循环水管和水室中的垢、锈；
(6)冷却管管径应均匀一致，管口伸出管板的长度不宜超过2.5mm,对套管式和冷却管，其胶球直径按套管选择。如已结硬垢应先清除硬垢再投胶球。
