凝汽器胶球清洗装置结构系统清洗效果因素（收球网、胶球泵对收球率的影响）
凝汽器胶球清洗装置结构系统清洗效果因素（收球网、胶球泵对收球率的影响）胶球清洗装置是可以实现在线自动清洗凝汽器冷却管内壁,从而提高冷却管清洁度,改善凝汽器真空,降低发电煤耗,避免垢下腐蚀,延长冷却管的使用寿命。所以它是提高火力发电机组热效率的重要设备。本文全面分析了影响胶球清洗效果的因素,提出了改善胶球清洗效果的措施,为电厂运行人员提供了参考。
目前各个电厂的凝汽器都存在着程度不同的污染现象,使得凝汽器的真空下降,机组的循环热效率降低,从而影响到了机组的安全性和经济性。为了维持机组在较好的真空下工作,大多数电厂都采用胶球自动清洗装置来减轻或消除凝汽器的污垢,其基本工作原理是在运行的凝汽器冷却管中投入一定数量的胶球,使它们连续地在冷却管内循环流过,对冷却管内壁起到了清洗作用。因此,凝汽器胶球清洗装置是提高火力发电机组热效率的重要设备。但是,由于选用胶球、清洗装置、冷却水、凝汽器结构等方面的影响,目前国内大多数电厂胶球清洗装置没有发挥出应有的作用。针对这些因素对胶球清洗效果的影响,提出了改善胶球清洗效果的措施。
1影响胶球清洗效果的因素
1.1胶球清洗装置效果的影响
胶球清洗装置系统中重要的元件,其物理特性胶球直径、相对压缩比、湿态密度、膨胀率、耐磨性等都对清洗存在着或大或小的影响。运行经验表明,这些因素中影响大的是胶球的直径和湿态密度。
1.2胶球清洗装置对清洗效果的影响
胶球清洗装置的合理与否对清洗效果也有很大的影响,其主要影响胶球的回收率。收球率高清洗效果好,一般认为收球率应高于90%。
1.2.1收球网对收球率的影响
收球网是胶球清洗装置的主要设备,它的作用是将通过凝汽器的胶球收集起来,进行再循环,因此,其性能和质量的好坏直接影响收球率的高低。
收球网活动网板与筒内壁及固定网板的间隙大小对收球率有较大影响。有些收球网由于生产厂家的制造质量原因而导致间隙较大,冷却水中的杂质容易在此卡住,或由于反冲洗后网板不能恢复到原位及卡轴板螺栓松动等原因都可能造成间隙过大,引起跑球。
收球网网板倾斜角度大小也是应考虑的因素之一,其角度应根据冷却水流速大小进行设计。如角度太大,易使胶球卡在网板栅格间隙中,造成积球,难于循环,而在收球网反冲洗时,随水流而去。
收球网网板的生锈也会影响到胶球的回收。因为生锈后,网板表面变的较粗糙,容易挂球,使回收的胶球数量减少。
收球网底部小网的积球也会影响胶球的回收率。这种现象主要发生在安装于有负压的出水管中的收球网,其与水泵的吸上真空高度密切相关。
另外,由于收球网设计不合理而导致网内水流产生旋涡时,会使胶球跟着水流在网内打旋,影响胶球的回收。
1.2.2胶球泵对收球率的影响
胶球泵是胶球再循环的动力设备,其性能的好坏直接影响着收球率的高低。机组夏天运行时,由于凝汽器冷却水水量加大,入口压力增高,造成胶球泵出力不够,影响胶球的回收。胶球泵的吸上真空高度对泵的工作有很大的影响,从而对胶球清洗产生间接的影响。若泵的流量增大,会使吸上真空高度降低,泵入口处的温度已升高的冷却水就容易产生汽化,使胶球泵不能正常工作;在开式系统中,若泵的几何安装高度过高,也会降低吸上真空高度;若泵进口管路长,管径小及阀门弯头多等因素引起管阻增大,同样也会降低吸上真空高度。这些因素都能影响泵的正常工作,进一步对清洗系统的工作产生影响。
1.3冷却水系统对清洗效果的影响先是冷却水中的杂质的影响。
由于一、二次滤网的过滤不严或性能较差,不能将冷却水过滤干净,致使各种杂物进入凝汽器水室内,有的封住冷却管进口,有的堵在冷却管内,有的堆在收球网板上,这些都影响了胶球的通过,造成收球率下降,影响了清洗效果。对于北方的电厂,因为冬季时北方寒冷的气候常常容易使冷却塔结冰,在打冰时,常会将冷却塔填料层破坏,小块的填料就随冷却水进入凝汽器,堵塞管子或在收球网内堆积,影响了胶球的通过,从而导致清洗效果的下降。对于海水冷却的机组,由于海水中含有的大量贻贝胚胎穿过一、二次滤网,附在管道和管板上,成熟后与管壁分离,堵在冷却水管中,直接影响胶球通过,造成收球率下降。其次是冷却水水量及其出入口压差较小时,会引起胶球通过凝汽器冷却管困难,堵在管内,此种情况多发生在冬季运行的机组中。因为冬季环境温度较低,冷却水入口温度也相应的比较低,在这种情况下,所需要的冷却水水量就少,其出入口压差也较小。
1.4凝汽器结构及冷却管对清洗效果的影响
凝汽器进口水室存在“死区”或漩涡区,造成胶球在此积聚或打旋。有时水室内连接处还存在缝隙,由于水流冲击,在此处造成卡球,致使通过冷却管的球量减少,影响收球率。凝汽器水室上部未充满水,留有气腔,致使胶球浮在上部,造成胶球难以回收,此种情况较多发生在新机组投运时。有时,由于凝汽器水室辅助防水管中的水静止不动形成“死区”,胶球也可能在此积聚。
另外,在双流程的凝汽器中,冷却水进出水室的间隔与端盖的连接处,或与管板的衔接处,往往因制造或检修不注意留下一道狭缝(串缝)。进水室的冷却水就会通过这道狭缝窜到出水室去,这部分水就被“短路”了。当胶球进行循环的时候也有可能有一部分胶球随冷却水流向狭缝,而被卡在狭缝内。有一台汽轮机曾在此处卡了近百个球,经过多次检查才被发现。
凝汽器内冷却管的完整程度以及冷却管伸出管板的长度都对胶球的回收率有影响。若冷却管有扁管或瘪管时,胶球就容易在这些不完整的管子里发生堵塞,从而影响胶球的回收;若冷却管伸出管板太长,就容易形成死区,胶球运行至这个区域时,因管口太高,不能顺利参与循环,导致收球率降低。
1.5清洗系统的管理对清洗效果的影响
一般胶球清洗装置经调试收球率达到规定要求后,清洗系统就算合格。但部分电厂由于没有人负责,且运行无规章制度可循,较长时间不投运清洗系统或清洗系统的投停具有很大的随意性,没有可靠的依据,造成凝汽器冷却管内结垢较严重,当再次投运胶球清洗系统时,易形成胶球积聚,影响收球率,而且清洗效果也较差。有些电厂的胶球清洗装置缺少日常维护,发现问题不及时处理,没有随机组检修而同时进行检修。另外,一些运行人员没有充分意识到胶球清洗的重要性,把清洗系统当作是摆设,没有对其进行认真的维护和投运。如在投球时,不按规定要求充分浸泡胶球,使胶球在循环过程中由于密度较小而多数浮于水室的上部,只能对凝汽器上层管束实施清洗,从而对清洗效果产生影响。
2.2清洗设备
(1)在设计和选择收球网时,要考虑收球网的间隙以及网板的倾斜角度;收球网网板好能防锈。在运行时,若网内有漩涡,可在网中加装导流板;若收球网底部的小网内有积球现象时,可在收球网下部加装活动阻尼板来解决这一问题;若发现反冲洗后网板不能恢复到原位或卡轴板螺栓松动等问题要及时解决。
(2)在选择胶球泵时,应选择耗功少,送球多,切球率低,热水回流量少的泵。在安装胶球泵时,应该考虑泵的吸上真空高度,保证其在一定范围内,不至于影响泵的正常工作。
(3)胶球清洗装置系统的管路要力求流畅。尽可能减小管路的长度;弯头要圆滑,不允许采用焊接弯头;管道焊缝内侧应平滑,无焊瘤及错口现象;所配阀门需经常操作,尽量不采用闸阀,以减少切球、磨损并缩短胶球在系统中的循环时间。
(4)选择合适的二次滤网,加强二次滤网的过滤性能,尽可能减少冷却水中的杂质。
2.3凝汽器结构及冷却管
对凝汽器中存在的一些死角、盲孔或涡流区,应采用流线形(圆弧形)罩板将它们隔开或用水泥堵塞,以免胶球滞留,降低收球率;及时堵住双流程凝汽器中的串缝,以免胶球在此卡住;保证凝汽器水室能被冷却水充满,防止产生气腔。对于冷却管中的扁管、瘪管,要及时更换或堵住,以防止胶球进入而被卡住;设计时要保证冷却管伸出管板的长度符合要求,对于伸出长度太长的管子,要及时给予处理。
2.4胶球清洗装置系统的运行管理方面
胶球清洗装置要有人负责,运行要有记录,并制订岗位责任制,加强日常维护、维修和保养,发现问题要及时解决,并随机组进行相应的检修工作。其次,在进行清洗操作时,要严格按照制造厂家提供的操作步骤执行,如每次投球前,应预先用水(好是本厂所用的冷却水)浸泡胶球2h左右,并反复用手捏几次,使胶球中的微小孔隙都充满水,避免胶球在水室和出水管中漂浮或滞留,影响清洗的效果;及时剔除磨损严重的胶球,添补新胶球;装球室充水时应先进行放气;停胶球泵时应先关闭泵出口阀门等。再次,要加强运行人员对清洗装置的重视程度,这一点是很重要的。
