凝汽器海綿膠球清洗裝置改造主要原因分析

    凝汽器海綿膠球清洗裝置改造主要原因分析,對(duì)電廠存在已久的膠球清洗裝置收球率低的問題進(jìn)行了深入探討,結(jié)合電廠對(duì)膠球清洗系統(tǒng)的改造、試驗(yàn)過程,分析并提出了影響膠球清洗裝置清洗效果及收球率的諸多原因及其解決方法。
    凝汽器膠球清洗裝置是保證汽輪機(jī)凝汽器長(zhǎng)期穩(wěn)定高效工作和汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要設(shè)備。通過投運(yùn)膠球清洗裝置可以有效地保持凝汽器水側(cè)的佳清潔度,降低溫度端差,提高傳熱效果,減少循環(huán)水量,提高機(jī)組真空水平,從而使機(jī)組熱耗下降,節(jié)省燃料,增加發(fā)電量。
    目前,我國(guó)300MW汽輪發(fā)電機(jī)組普遍存在凝結(jié)器膠球清洗裝置收球率低或根本不能運(yùn)行的情況。電廠2×300MW機(jī)組凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)自安裝投產(chǎn)以來亦存在收球率低的問題。通過分析,結(jié)合對(duì)膠球清洗系統(tǒng)改造的試驗(yàn)過程和對(duì)不同廠家生產(chǎn)的膠球進(jìn)行試運(yùn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找到了影響膠球清洗裝置收球率低的諸多原因及其解決方法。在1號(hào)機(jī)組2次大修中,對(duì)凝汽器左側(cè)膠球清洗裝置設(shè)備管道閥門系統(tǒng)進(jìn)行了改造,取得了理想的效果。
凝汽器海綿膠球清洗裝置系統(tǒng)改造
    在1號(hào)機(jī)進(jìn)行1次檢查性大修中,針對(duì)上述缺陷,對(duì)1號(hào)機(jī)膠球清洗裝置及凝結(jié)器右側(cè)水室進(jìn)行了改造,主要采取了以下措施:
    a.凝結(jié)器水室堵死角；
    b.將膠球泵、裝球室等從凝結(jié)器底部移至凝結(jié)器外；
    c.取消了膠球泵全自動(dòng)控制裝置；
    d.膠球泵進(jìn)口管由<108mm改為<133mm,出口管由<89mm改為<108mm；
    e.收球網(wǎng)膠球出口斗加大；
    f.管道系統(tǒng)減少了彎頭、轉(zhuǎn)角,減少了水流管道損失。
    采取上述改造措施后,對(duì)1號(hào)機(jī)膠球清洗系統(tǒng)進(jìn)行清洗收球試驗(yàn):循環(huán)水進(jìn)水壓力:0.06MPa,投膠球清洗1h后收球0.5h,左側(cè)收球量為0,右側(cè)收球量為181只(收球率為22.5%)。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,通過對(duì)膠球清洗系統(tǒng)管道系統(tǒng)進(jìn)行改造,縮短管路,減少管路阻力以后,膠球清洗裝置收球率有了一定程度提高,但不理想。
    經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì),從裝球室投入的膠球,有近2、3存留在凝結(jié)器的后水室里,有近1、6積集在凝結(jié)器前出水室和收球網(wǎng)出球斗處,球不能回到裝球室內(nèi),從裝球室收到的球約1、6。
分析認(rèn)為導(dǎo)致凝汽器膠球清洗裝置收球率低的主要原因?yàn)?
    凝結(jié)器水室存在渦流,水室結(jié)構(gòu)不利于膠球運(yùn)行。凝汽器的外型尺寸大,設(shè)計(jì)時(shí),為了使凝結(jié)器進(jìn)、出循環(huán)水管布置緊湊,水室設(shè)計(jì)為左右水平布置。凝結(jié)器的這種布置方式,容易在水室多處水空間形成渦流。這些渦流的存在,使得部分膠球滯留在這些渦流區(qū),不參與循環(huán),只能隨機(jī)地被循環(huán)水帶出渦流區(qū),導(dǎo)致膠球循環(huán)不暢。另外,循環(huán)水在凝結(jié)器后水室水平轉(zhuǎn)彎回到出水室,這種循環(huán)水流動(dòng)方式也不利于膠球的運(yùn)行(膠球在后水室時(shí)所受的浮力與循環(huán)水的流動(dòng)方向成90°夾角)。大量膠球淤積在凝汽器的后水室頂部而不能隨循環(huán)水流入出水室,導(dǎo)致收球率低。
    凝結(jié)器膠球清洗的收球率與裝置設(shè)備、管道、閥門系統(tǒng)的性能和布置有關(guān):
    ①收球網(wǎng)在投球運(yùn)行過程中應(yīng)始終處于關(guān)閉狀態(tài),經(jīng)檢查收球網(wǎng)2塊格柵板均可嚴(yán)密關(guān)閉,2柵板上端密閉間隙亦符合要求(≤7mm),但收球網(wǎng)柵板與豎直方向夾角過大,膠球運(yùn)行的阻力也就大,導(dǎo)致膠球不能順利通過收球網(wǎng)的2個(gè)出球口,在出球口處造成積球,使收球率降低。
    ②裝球室容積太小,增大了管道閥門系統(tǒng)的介質(zhì)流動(dòng)阻力;其次是下部的切換閥不能限位,關(guān)閉不嚴(yán),造成了漏球。
    ③輸球管道有90°大彎,管道長(zhǎng),增加了收球時(shí)間,增強(qiáng)了水流的紊流狀態(tài),使流動(dòng)阻力加劇。
    ④裝球室入口的球閥取消的改造不妥,停泵收球時(shí)裝球室內(nèi)的球易倒吸入輸球管。
    進(jìn)行凝結(jié)器膠球清洗裝置時(shí),凝結(jié)器循環(huán)水進(jìn)出水壓差對(duì)其收球率有直接的影響,壓差加大,收球率提高。
左側(cè)膠球清洗裝置改造
    為解決凝汽器后水室集球和收球網(wǎng)收球率低的問題,先后對(duì)國(guó)內(nèi)膠球清洗裝置的生產(chǎn)和使用情況進(jìn)行了多方調(diào)研和技術(shù)研究,在1號(hào)機(jī)組2次大修時(shí)對(duì)1號(hào)機(jī)左側(cè)膠球清洗裝置管道閥門系統(tǒng)進(jìn)行了下列改造:
    更換收球網(wǎng),在保留SF型(活動(dòng)?xùn)鸥穹至餍?基礎(chǔ)上,利用收球網(wǎng)筒循環(huán)水管的高度,加長(zhǎng)收球網(wǎng)高度,加長(zhǎng)格柵板長(zhǎng)度,以減少格柵板與豎直方向的夾角,并加裝了導(dǎo)流板,減少運(yùn)行阻力。新收球網(wǎng)具有清洗時(shí)水阻小、運(yùn)行時(shí)反沖洗角度合理、不積污、不逃球、不積球、收球率高的特點(diǎn)。
    更換裝球室為直通型(ZQS-型),加大了裝球容積,減少裝球室在膠球清洗管路中的水阻,杜絕了裝球室的漏球,提高收球率,同時(shí)解決了過去裝球、取球的困難。
    在凝結(jié)器后水室加裝導(dǎo)流板,使循環(huán)水在后水室內(nèi)產(chǎn)生紊流,不易產(chǎn)生渦流或減少渦流;在凝結(jié)器后水室頂部加裝排空氣管,使循環(huán)水能充滿整個(gè)水室,使膠球與循環(huán)水一起順利回到前出水室,經(jīng)過收球網(wǎng)回到裝球室。
    縮短膠球泵與收球網(wǎng)間管道長(zhǎng)度,減少管道系統(tǒng)流動(dòng)阻力,對(duì)膠球清洗系統(tǒng)的位置進(jìn)行重新布置:收球網(wǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度安裝、膠球泵移位靠近收球網(wǎng),在膠球泵出口至裝球室進(jìn)口間管路上加裝球閥、裝球室至循環(huán)水進(jìn)管道之間的管道拉直等。
    1號(hào)機(jī)組左側(cè)膠球清洗裝置管道閥門系統(tǒng)及凝結(jié)器水室改造后,在機(jī)組運(yùn)行中進(jìn)行了各不同工況的清洗收球試驗(yàn):使用膠球,啟動(dòng)2臺(tái)循泵單供1臺(tái)機(jī),清洗、收球各0.5h,收球率為74%,清洗0.5h、收球1h,則收球率為96.2%;使用另一公司生產(chǎn)的膠球,啟動(dòng)1臺(tái)循泵單供1臺(tái)機(jī)運(yùn)行,清洗、收球各0.5h,收球率為60.87%,啟動(dòng)2臺(tái)循泵,清洗、收球各0.5h,收球率為92.5%。通過2次改造后,收球率有了突破性的提高,取得了理想的效果,達(dá)到了預(yù)期目的。
    要提高膠球清洗裝置清洗效果及收球率可采取以下主要技術(shù)措施:膠球的質(zhì)量要有保證,應(yīng)確保濕態(tài)下比重略大于或等于水的比重;應(yīng)定期對(duì)收球網(wǎng)進(jìn)行全面檢查,確保格柵板與豎直方向夾角不至過大及格柵板關(guān)閉的嚴(yán)密性;膠球泵要盡量靠近收球網(wǎng),以增加對(duì)膠球的吸力;膠球清洗裝置管路應(yīng)盡量短,減少彎頭,降低管道阻力;對(duì)凝結(jié)器水室應(yīng)進(jìn)行全面檢查,消除渦流區(qū)和死區(qū);清洗及收球時(shí)應(yīng)保證循環(huán)水流量。