山东浆纸电厂扩建工程1×60MW双抽凝汽机组项目凝汽器胶球清洗装置的运用

      山东**浆纸有限公司自备电厂扩建工程1×60MW双抽凝汽机组项目，它包括胶球清洗装置、二次滤网、滤水器本体及辅助设备的功能设计、结构、制造、性能、安装和试验等方面的技术要求，其中胶球清洗装置2套,二次滤网2套，滤水器2套。设备使用条件

    （1）胶球清洗装置用于清洗凝汽器冷却管束；二次滤网用于过滤循环水，除去可能堵塞凝汽器管板及管子的杂物，防止循环水系统堵塞，保证胶球清洗系统的正常运行，从而改善运行条件，延长机组寿命；滤水器用于过滤进入发电机空冷器及冷油器的循环水。

    （2）凝汽器技术参数

型  式： 单壳体对分双流程表面式

冷却面积： 3700m2

循环冷却水量： 10800t/h

循环冷却水入口温度/出口温度:28～33℃/38～43℃

凝汽器铜管内平均流速： 小于3m/s

凝汽器管束管径：顶部圆周区 φ25×0.7mm(管材：TP304)

                主凝结区  φ25×0.5mm (管材：TP304)

                空冷区    φ25×0.7mm(管材：TP304)

凝汽器不锈钢管总根数：约 5420根，长度：约8770mm（凝汽器为单壳体对分双流程表面式，横向布置）

     （3）循环水系统参数：

循环冷却水进/出凝汽器压力：  21米/15.6米（凝汽器的水阻≤5米）

    循环冷却水进、出凝汽器管径：  （外径×壁厚）φ920 mm×10 mm

循环冷却水质：地下水或地表水（闭式循环冷却水）

     （4）电源电压：交流三相四线制、690V、50Hz。 

     （5）所有供货范围内的设备及接口配带反法兰及紧固件。

二、胶球清洗装置部分：

1 技术条件和结构要求

1.1胶球清洗装置性能要求

     1.1.1 卖方保证凝汽器胶球清洗装置安全可靠，所有传动机构灵活可靠。胶球清洗装置能够按照投运程序自动运行和手动运行，具有适应汽轮机各种工况正常运行的能力。凝汽器两侧胶球装置同时或单独投运、收球、停止，互相不干涉。

     1.1.2凝汽器设两套单独的胶球清洗系统和一套控制系统。

     1.1.3 凝汽器胶球清洗装置投运时，保证所有胶球在凝汽器水室中分布均匀的进入凝汽器不锈钢管中，对管子内壁进行有效的清洗。

     1.1.4  在设计工况下，使用湿态直径比凝汽器冷却管束内径大1-2mm的清洗用海棉球，胶球具有一定硬度并富有弹性，胶球的气孔均匀、孔间连通吸水性强，湿态球的比重与水相近，胶球在进入水室后从水室底部至顶部分层均匀悬浮，从而保证能清洗底部至顶部的每一根冷却水管。在水温10～35℃运行时，胶球球径涨大不超过0.5mm，且在运行期间保持稳定，以防止胶球堵塞冷却水管。使用期内不老化，运行中胶球球径应比凝汽器管子内径大1～2mm。每次清洗半小时，保证收球率≥  95% 。胶球清洗装置的收球率测试方法：在循环水量满足设计要求的情况下，投球运行1小时，收球半小时，收回胶球数与投入胶球数之比。推荐的运行模式及目前投运胶球清洗设备的使用情况：胶球系统每天投入运行一次，每次清洗１小时，收球半小时。目前国内大多数电厂，都采用此种运行模式，原因是ａ、凝汽器冷却管结成软垢的时间约为4天；ｂ、每次投球数为凝汽器单侧冷却管根数的10％，胶球每循环一次的时间为20-30秒，这样每清洗一次，每根冷却管被清洗的几率为12次，足以将冷却管清洗干净；ｃ、此种运行模式省时、省电。

     1.1.5  胶球投运时，收球网运行正常时水阻不大于250mmH2O，处于非收球位置时水阻不大于50 mmH2O。

     1.1.6  收球网为单网板型结构，垂直安装在凝汽器循环冷却水出口管上，收球网高度为2000mm,收球网结构为格栅式，网板采用组装式结构。

     1.1.7  收球网有两个位置：收球位置、反冲洗位置（小角度）。各个位置能够通过简单控制分别实现，收球网设置人孔以便于检修。

     1.1.8  收球网及壳体有足够的刚度不变形，各转动部件保证转动灵活不卡死。

     1.1.9  胶球清洗装置采用电动控制，各执行机构采用扬州电力修造厂产品。

     1.1.10 卖方提供胶球清洗装置完整的控制系统设计，并负责控制柜（控制柜、动力柜）柜内设备安装及接线。

     1.1.11 设计院根据卖方提供的详细资料，负责设计从控制柜端子排至就地控制装置的电缆连接，并提供胶球清洗程控系统的总电源。除此之外的设计工作均由卖方负责。

1.1.12电源

买方提供下列等级的电源；

     220V AC单相两线制50Hz交流电源，电源变化范围为190V~250V，48.5~50.5HZ。

     690V AC三相四线制50Hz交流电源

     当卖方需要其它电压等级的电源时，需自配电源变换装置。

1.2 凝汽器胶球清洗系统由下列部分组成：

     (1)具有电动操作器的胶球加球室和电动的胶球泵。

     (2)具有电动操作器的收球网和控制系统。

     (3)连接附件、胶球分汇器及附件。

     (4)胶球优选淄博电力机工学校的优质胶球。

     材料：标准海绵胶球 

     使用寿命：6周以上（24小时连续运行工况下）

     (5)控制柜及与之相关的控制设备。

1.3 胶球再循环泵：

     1.3.1胶球再循环泵采用专用胶球循环泵，为电动机驱动，卧式、单级，端部吸入式，胶球泵具有宽流道、低转速、体积小、适合长时间连续运行的特点。配套电动机的防护等级不低于IP54，绝缘等级为F级，电动机选用ABB、西门子或SEW产品。

     1.3.2胶球再循环泵的流量和扬程满足胶球循环的要求并留有一定的余量。卖方在投标文件中详细列出泵的性能参数。

胶球泵电机参数：

序号 名      称 单 位 参      数

1 型号

2 型式 卧式

3 额定电压 V 690V

4 堵转电流/额定电流 A /

5 频率 Hz 50

6 功率 kW

7 转速 r/min 1450

8 绝缘等级 IP54

9 防护等级 F

     1.3.3胶球泵进口连接管严密，以保持胶球正常运行，胶球输送至凝汽器进口水管逆水方向布置，每根进水管处设置两根注球管，两管间设胶球分汇器，保证胶球在冷凝器水室中的均匀分布。

     1.3.4泵配联轴器护罩。

     1.3.5胶球泵采用进口SKF轴承，机械密封（博格曼）。

1.4  胶球加球装置

     1.4.1装球室容积大于投球所占空间的3倍，装球室的容积为   0.035   m3。

     1.4.2胶球加球室的进、出口及其他连接管采用法兰连接，卖方配供反法兰及其连接件，并配有球阀。加球室设有排水和放气阀门。进水处设有止回阀片，防止水流和胶球倒流。

     1.4.3胶球装球室布置位置和进、出口连接管保证加球的均匀和不发生堵球。 

     1.4.4设置一个电动驱动装置来控制胶球的发送和停止。

1.5  阀  门

     1.5.2球阀上装开度指示器，以及开启、关闭位置的限位装置。

     1.5.3阀门不操作时，能够自锁。

1.6 收球网

     1.6.1收球网结构为格栅式，网板采用组装式结构，垂直安装在凝汽器冷却水出口管上，两只收球网对称布置。收球网的设计具有良好的水力特性，以防止网板在水流冲击下振动，收球网的设计保证不堵球、不跑球。 

     1.6.2收球网及壳体有足够的刚度，承受管道作用力不变形，不影响收球网的正常运行。收球网壳体Q235-A.F.轴及网板等均采用不锈钢材料，材质为1Cr18Ni9Ti ，收球网转动轴套：黄铜6-6-3，装球室网芯为1Cr18Ni9Ti。

     1.6.3 收球网采用电动执行机构，执行机构具有足够的传递扭矩和推力，在网板前后压差达到最大并且电源电压在许可范围的下限时仍然能够正常工作。各转动部件保证转动灵活不卡死。电动执行机构配带手轮和止档块。

     1.6.4电动装置具有利用力矩动作关闭网板的能力，保证网板关闭后有一定的预紧力。

     1.6.5收球网板手动打开或关闭网板只需单个普通人即可操作；在手轮操作结束后，系统能够自动转为电气控制操作；手动操作的机械部分和电动执行机构的设计应遵循的原则是：在手轮操作时或者在执行机构开始动作时既不会给操作人员造成危险也不会损坏设备。驱动机构不仅要有力矩保护开关，还要有可调整的行程控制开关以防止开、关操作超过允许位置。

     1.6.6收球网网板主轴承运行灵活、无卡涩、无泄漏。采用自润滑滑动轴承。

     1.6.7收球网和循环水管道采用法兰连接。

     1.6.8收球网上设带铰链的人孔门。

     1.6. 9 收球管路上安装有观察胶球运行情况的观察窗。

     1.6.10所有接口法兰均采用国标。所有带法兰的接口均配供反法兰及其连接件。

     1.7设备使用寿命保证30年，年运行小时数不低于7500小时。卖方所供胶球清洗设备具备24小时连续运行性能，除更换胶球及机组检修必须的停用外，设备满足长期连续运行要求。

     1.8胶球清洗装置大修周期为5年，设备的性能能满足大修周期的要求。

1.9  仪表、控制和电气要求

     （1）卖方提供满足胶球清洗装置运行、停止、事故状态下所需的一次测量元件及仪表、控制设备。所提供的一次元件及仪表采用国家最新标准的产品，不得使用非标测量元件，仪表量程单位采用国家法定计量单位。

     （2）控制柜（内含动力柜）以及控制装置与仪表能防潮、防尘、防支架的振动。控制柜内所用的接触器及中间继电器，采用技术引进型欧姆龙产品，控制柜表面要求喷塑亚光处理，颜色由买方指定。控制柜内、外设置照明装置，便于操作和检修。控制柜防护等级符合国标或NEMA4标准要求。环境条件等级符合国标要求。控制柜内有接地部分可靠连接至一接地端子，并在外壳留有可接截面不小于6mm2导线的接地端子供接地用。

     （3）控制装置能操作启、停及收球网反冲洗，控制器包括时间调节器指示灯、开关、按钮和联锁。

     （4）控制盘指示灯能表示每次操作时设备的操作及各种状况，如运行、停止、故障等。

     （5）所有的控制能在集控室DCS系统实现远方控制（不单独设程控系统），控制柜具有集控室遥控接口信号，如远方启动、停止及设备的运行状态等，以便运行人员在主控室遥控监视设备运行，控制柜设置向集控室发出综合故障报警信号触点以及控制柜上启动、停止节点等。开关量触点均为无源干接点，接点容量为230V AC 5A；220V DC 3A，具体报警内容在控制柜上通过指示灯显示。控制柜设置就地及远方控制切换开关和闭锁功能，并在控制柜上有相应的指示灯显示就地或远控状态。

     （6）卖方负责胶球清洗控制系统的完整设计，包括泵的控制回路，并负责动力柜，控制柜内设备安装及接线。

     （7）控制装置的设计待卖方提供完整的设计图纸及资料后，买方再另行确定。

     （8）卖方提供胶球清洗工艺系统图和热工检测系统图，并以表格的形式详细列出与其对应的仪表及控制设备清单（包括名称、数量、型式规范、安装地点、用途、生产厂家），并由买方认可。

     （9）卖方提供胶球清洗控制系统的I/O清单和元器件清单，并由买方认可。

     （10）PLC采用西门子产品。

电气要求：

     所供电机满足EFF1标准, 电机选用ABB、西门子或SEM产品，其绝缘等级应不低于F级，温升B级考核，防护等级应不低于IP54。其它电气元件选用ABB、西门子或施耐德.

     卖方设计并提供一套完整的胶球清洗装置系统的电气系统。电气系统和电气设备的设计基于如下全面地考虑：运行和检修人员的安全以及设备的安全。可操作性和可靠性。易于运行和检修。主要部件（重部件）能方便拆卸、复原和修理，同时提供吊装和搬运时用的起吊钩、拉手和螺栓孔等。相同（或相同等级）的设备和部件的互换性；系统内所有元件恰当地配合。比如绝缘水平、开断能力、短路电流耐受能力、继电保护和机械强度等。环境条件保护，如对腐蚀性气体和（或）蒸汽、机械震动、振动和水等的防护。技术条件除非有其它的规定，否则将采用制造商的标准。

     电气设备在使用环境条件下，带额定负荷连续运行。

     电气设备具有在同类工程条件下3年以上的运行经验。

     电气设备均具有相关部门的有效鉴定证书。

     电气设备的使用寿命为30年。

     投标方提供的电气元件选用ABB、西门子或施耐德产品，端子排采用Phoenix端子排，并有20％的备用量。控制箱、端子箱外壳为不锈钢，采用2mm厚度的钢板，确保使用寿命不低于30年。

采用标准：

     电气系统和电气设备按照下列标准和规范的合理的技术条款进行设计、制造、安装和试验。但不限于此，卖方也可采用高于下列标准的标准、规程和规范。

     GB 中国国家标准

     DL 中国电力行业的规程和规范

     接地要求：690V系统采用TN-S，400V系统采用直接接地方式

     投标方提供下列资料，但不仅限于此。

     电气系统接线（包括设备配置接线）；

     控制、测量、保护原理接线图及端子排图

2.  设备主要材料： 

     2.1  收球网壳体：   Q235-A.F

     2.2  收球网格栅：    不锈钢   1Cr18Ni9Ti

     2.3  收球网转动轴：  不锈钢   1Cr18Ni9Ti

     2.4  收球网转动轴套：黄铜6-6-3

     2.5  装球室：外壳：Q235-A.F 网芯1Cr18Ni9Ti

3.   性能保证

     3.1  收球率：≥95%（总收球率，投球数按凝汽器单流程不锈钢管数10%计）

     3.2  收球网投运正常时阻力：不大于250mmH2O

     3.3  胶球清洗装置投运合格后，一年内为质量保证期。

     3.4  设备能满足机组年运行大于7500小时的要求。

     3.5  设备使用寿命保证30年。

4.  现场安装及试验

     4.1  在设备安装时，制造厂派员到现场指导安装，并无偿解决安装过程中出现的由于设备设计和制造原因所造成的缺陷。

     4.2  设备安装完毕后，由制造厂派员指导调试及试运行，并做收球率，收球网阻力试验，使之达到设备的性能要求。

     4.3  以安装后的调试报告为验收依据。

5.   供货范围（但不限于此）

5.1    1>、收球网  包括进、出口反法兰及连接件 2套

       2>、装球室  包括进、出口反法兰及连接件2套

       3>、胶球泵   胶球泵（配出口变径管、反法兰及连接件、底盘和电动机）套

       4>、胶球泵出口电动球阀   DN100 PN16  包括进、出口反法兰及连接件 2只

       5>、收球网出口手动球阀 DN 100    PN 16（配进、出口反法兰及连接件）2只

       6>、装球室出口电动球阀 DN 100   PN  16    包括进、出口反法兰及连接件2只

       7>、装球室放水阀  DN25      PN 10 2只

       8>、装球室放气阀  DN 10     PN 6 2只

       9>、胶球  干态φ  23        10000只

       10>、控制柜型（含动力柜、控制器等） 1面

       11> 卖方配供的设备的接口、阀门等均配供反法兰、石墨缠绕垫及连接件。

       12> 设备安装用地脚螺栓及附件（垫片及螺栓等）

5.2 供货范围清单（不少于以下设备及数量）

序号 名称 规格和型号 单位 数量 产地 备注

1 收球网 台 2

电动执行机构 台 2

2

装球室 台 2

电动执行机构 台 2

3 胶球泵 台 2

电动机 台 4 选用ABB、西门子或SEW

4 控制柜 台 1 二次滤网、滤水器供用

5 电动球阀本体 DN100 PN16 台 4

电动执行机构 台 4

6 手动球阀 DN100 PN16 套 4

7 胶球 干态φ23 只 1万  

8 压力表 Y100 只 4

9 放水阀 DN25 PN10 只 2

10 放气阀 ND10 PN6 只 2

11 分汇器 DN100 PN16 2

12 投球管 DN100 PN16 只 4

13 系统设备各接口反法兰、石墨缠绕垫片及连接件 套 2

14 胶球泵及装球室安装用地脚螺栓及附件 套 2

5.3备品备件

5.3.1 备品备件（至少包括以下部件）

序号 名称 规格和型号 单位 数量 产地 生产厂家 备注

1. 胶球泵轴承 套 1 SKF

2. 装球室压圈 个 1

3. 机械密封 套 1 博格曼

5.4 专用工具（卖方列出）

6  提供资料要求

6.1卖方提供下列资料：

6.1.1   胶球清洗系统和控制系统图；

6.1.2   胶球清洗系统和控制系统安装使用说明书；

6.1.3   收球网总图；

6.1.4   装球室总图；

6.1.5   胶球泵总图（带电动机底座）、电动机参数；

6.1.6   分汇器总图；

6.1.7   各阀门总图；

6.1.8   控制柜外形总图；

6.1.9   电气接线及原理图；

6.1.10  胶球清洗装置控制柜端子排出线图；

6.1.11   胶球清洗装置仪表控制设备（包括就地温度计，压力表等）供货清单；

6.1.12  设备供货清单；

6.1.12  电动执行机构型式规范，安装接线图，电源容量消耗功率。

7.1性能参数汇总表

序号 参数名称 单位 数值 备注

1 胶球泵流量 t/h

2 扬程 mH2O

3 轴功率 kW

4 转速 rpm

5 需要吸入净正压头(NPSHr) mH2O 7

6 泵的效率 %

7 收球网型式

8 运行水阻 kPa

9 电动执行器型号

10 装球室型式

11 电动执行器型号

12 胶球型号

13 胶球干态直径 23mm

14 胶球使用寿命 h 3000

15 PLC型号 进口产品

16 配套阀门规格型号

17 各接口法兰工称压力 进口 MPa 0.6

出口 MPa 0.6

18 各接口管规格(Ф×S) 进口 mm 100

出口 mm 100

7.2结构尺寸/重量/配置情况表

序号 结构/配置名称 单位 尺寸/配置情况 备注

1 泵体尺寸（长，宽，高） mm

2 收球网尺寸（直径、高度） mm

3 收球网重量 Kg

4 装球室重量 Kg

7.3材质表：

序号 部件名称 材质及牌号 备注

1 胶球泵壳体

2 胶球泵叶轮  

3 胶球泵泵轴

4 轴承

5 密封

6 收球网壳体 Q235-A.F

7 收球网格栅 1Cr18Ni9Ti

8 收球网转动轴 1Cr18Ni9Ti

9 收球网转动轴套 黄铜6-6-3

10 装球室外壳 Q235-A.F

11 装球室网芯 1Cr18Ni9Ti