膠球,膠球清洗系統(tǒng)收球率低的原因分析與改造措施

膠球,膠球清洗系統(tǒng)收球率低的原因分析與改造措施北京熱電分公司號機組B側(cè)凝汽器膠球清洗系統(tǒng)多年來在運行中收球率低的問題址行了全面的分析和試驗，確定了收球率低的原因，并對收球網(wǎng)進行了改造，找到了合適的循環(huán)水出口門開度，解決了收球率低的問題。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)汽器；膠球清洗系統(tǒng)；收球率；收球網(wǎng)

北京熱電分公司機組為2X200MWDKEH-1ND31型雙缸雙排汽抽汽凝汽式汽輪機組，制造廠家為德國ABB公司。凝汽器為對分式雙流程結(jié)構(gòu)，循環(huán)水為下層進上層出。每臺機組的A、B兩側(cè)均配置國產(chǎn)膠球清洗裝置。1號機組自1999年投運以來，膠球回收率一直較差，B側(cè)膠球系統(tǒng)收球率為20%左右，不能起到正常清洗凝汽器的作用，為從根本上解決收球率低的問題,2010年7月至2011年4月，對可能造成1號機組B側(cè)膠球系統(tǒng)收球率低的因素進行了全面分析，采取相應(yīng)的試驗，確定了導(dǎo)致膠球收不回來的根本原因，并對膠球系統(tǒng)進行了改造，收球率提高到95%以上。

1原因分析

膠球清洗裝置由收球網(wǎng)、膠球輸送泵、裝球室、控制器、膠球及閥門管路等部件組成。收球網(wǎng)直接安裝在凝汽器出水口彎管段下方的垂直管段上。造成膠球系統(tǒng)收球率低，可能的原因有：

1.1收球網(wǎng)漏球

收球網(wǎng)如關(guān)閉不嚴、兩片格柵閉合處間隙過大或者格柵的網(wǎng)片間隙過大，或者網(wǎng)片在水流作用下變形大,會造成膠球從收球網(wǎng)漏出而不返回到循環(huán)系統(tǒng)里。

1.2凝汽器水室積球

凝汽器內(nèi)部如果存在流動死區(qū)，膠球在工作時如果進入到這些死區(qū)范圍，則在死區(qū)積球，不會隨循環(huán)水流動到收球網(wǎng)處。

1.3膠球循環(huán)系統(tǒng)存在問題

膠球泵岀力如果不足或者循環(huán)管路系統(tǒng)阻力過大，將造成膠球不能被有效的投送到循環(huán)水入口管或者不能被從收球口處穩(wěn)定的吸入到循環(huán)系統(tǒng);膠球室容積如果不夠，當(dāng)循環(huán)收球時膠球室收球數(shù)量到達極限，系統(tǒng)阻力過大，膠球泵不能吸入更多的膠球。

14收球網(wǎng)網(wǎng)前懸浮積球

膠球到達收球網(wǎng)上部后，懸浮在收球網(wǎng)的上部，到達不了收球口處，從而不能被膠球泵吸入回循環(huán)系統(tǒng)。

2試驗與分析

針對造成膠球系統(tǒng)收球率低可能存在的原因，逐步采取了以下的試藥措施。

2.1收球網(wǎng)嚴密性檢查和試驗

在1號機B側(cè)收球網(wǎng)處原有的唯一一個人孔的對面，増加了一個人孔，從而保證能從兩側(cè)檢査收球網(wǎng)的情況。停1號機B側(cè)凝汽器循環(huán)水打開人孔，收球網(wǎng)在關(guān)閉狀態(tài)下格柵邊緣及兩片格柵之間的線接觸部位間隙為3~6mm,各網(wǎng)片間隙為10mm,而膠球直徑在25~27mm,從靜態(tài)檢查的結(jié)果看，膠球不會從收球網(wǎng)漏出。為確認動態(tài)下網(wǎng)片是否會在水流作用下變形，造成收球網(wǎng)不嚴密或者網(wǎng)片變形大使得間隙增大膠球漏出，從裝球室出口引出一段試驗管路(包括隔離閥門)，直接接到收球網(wǎng)上部2m處的直管段處,跨過凝汽器進行膠球小循環(huán)試驗。多次重復(fù)試驗，約30%的膠球回到膠球室，約65%左右的膠球在停循環(huán)水后隨水位下降到達收球網(wǎng)處。

試驗結(jié)果表明，在運行中收球網(wǎng)的嚴密性不存在問題，凝汽器內(nèi)部死區(qū)也基本不存在。

2.2膠球循環(huán)系統(tǒng)檢查和試驗

為檢驗循環(huán)系統(tǒng)是否暢通，停1號機B側(cè)凝汽器循環(huán)水，將凝汽器入口水室人孔、膠球收球網(wǎng)的兩個人孔打開，調(diào)整循環(huán)水入口門和入口管段的放水門開度，使得循環(huán)水入口管段的水位在膠球泵投球管段出口的上部；調(diào)整循環(huán)水岀口門和出口管段放水門的開度，使得循環(huán)水出口管段的水位在膠球收球口處。關(guān)閉收球網(wǎng)，從收球網(wǎng)人孔處在兩側(cè)收球口處各投入400個膠球(共投800個膠球，膠球系統(tǒng)正常工作時投球數(shù)量為600個)，啟動膠球泵，投正常運行投球管路，投球2min后從凝汽器循環(huán)水入口水室的人孔處檢査，798個膠球正常投入到循環(huán)水入口管段。然后，將膠球室置于收球位置，從收球網(wǎng)人孔處在兩側(cè)收球口處再次各投入400個膠球，收球2min,檢查膠球室有799個膠球。多次重復(fù)試驗，投球率和收球率均在99.5%-100%之間。

試驗結(jié)果表明，膠球循環(huán)系統(tǒng)不存在管道阻力過大的問題，膠球泵的出力足夠吸入和投送膠球，膠球室的容積率足夠。因此，膠球循環(huán)系統(tǒng)工作正常，不是造成收球率低的原因。

2.3循環(huán)水流速試驗

通過上面的試驗，收球網(wǎng)的嚴密性、凝汽器內(nèi)部死區(qū)、膠球循環(huán)系統(tǒng)，均不是造成收球率低的原因。因此，收球網(wǎng)網(wǎng)前懸浮積球是造成收球率低的原因。收球網(wǎng)本身網(wǎng)片水阻大、收球網(wǎng)臟污造成水阻大；或者循環(huán)水流速不夠，不能有效的將膠球帶至收球口處，均可能造成網(wǎng)前懸浮積球。

收球網(wǎng)格柵采用網(wǎng)片穿接而成，對收球網(wǎng)的網(wǎng)片進行了清理和沖洗，然后投球600個，進行收球試驗。試驗時通過調(diào)整凝汽器循環(huán)水出口門開度的方式改變循環(huán)水流速。多次試驗結(jié)果表明，當(dāng)1號B循環(huán)水出口門由20%逐漸開大到55%時，收球率可由20%逐漸提高到40%左右，而且有效收球時間由120min左右降低到20min左右。繼續(xù)開大出口門，循環(huán)水壓力降低接近低限。為維持正常循環(huán)水壓力，不影響機組運行，采用非標(biāo)準(zhǔn)運行方式將備用循環(huán)泵開啟后，繼續(xù)開大1號B循環(huán)水出口門至67%,過程中膠球回收量明顯增多,67%開度維持20min后，停止試驗，檢査收球室，收球592個,收球率98.7%。

試驗結(jié)果表明，提高循環(huán)水流速，可以消除網(wǎng)前積球的問題，但由于循環(huán)水岀口門開度受循環(huán)水低壓力的限制，標(biāo)準(zhǔn)運行方式下一般不開大到50%以上，所以同時應(yīng)采取措施降低收球網(wǎng)的水阻。

3采取的改進措施

改造收球網(wǎng)格柵的形式。原收球網(wǎng)格柵釆用網(wǎng)片穿接而成，網(wǎng)片自身水阻相對較大，且在接近底部收球口的區(qū)域，易附有臟物及結(jié)垢，增大水阻,造成膠球不能穩(wěn)定到達收球口處。將收球網(wǎng)改造，格柵采用楔形網(wǎng)條自動焊接而成。楔形網(wǎng)條與網(wǎng)片相比，剛度高，自身阻力��；楔形表面利于水流動；表面積小，不易附上臟物及結(jié)垢，水阻小，有利于膠球穩(wěn)定的到達收球口。

在收球網(wǎng)的兩側(cè)收球口處增加視窗，在收球時能夠從視窗處觀察膠球在收球口處的集結(jié)或者流動的情況，為循環(huán)水出口門的調(diào)整提供參考。

mI改造前收球網(wǎng)格柵

圖2改造后的收球網(wǎng)格柵

完成后，結(jié)合循環(huán)水出口門開度的調(diào)整，進行試驗，結(jié)果表明，收球網(wǎng)采用新形式的格柵后，出口門開度在30%-35%左右，收球率即可穩(wěn)定在95-98.5%,同時循環(huán)水系統(tǒng)及機組負荷和真空的狀態(tài)均比較合適。改造后在相近的運行工況下，凝汽器端差比改造前降低1-5~4龍。

凝汽器膠球清洗系統(tǒng)是對汽輪機組經(jīng)濟性非常重要的輔助設(shè)備，膠球系統(tǒng)不能正常工作，會使機組的熱效率受到很大的影響，在夏季極端工況下還可能降級機組的大岀力。長期造成熱電分公司1號機組B側(cè)膠球系統(tǒng)收球率低的原因是收球網(wǎng)水阻過大和機組運行中循環(huán)水流速未能充分調(diào)整造成的，在對收球網(wǎng)進行改造的基礎(chǔ)上進行試驗，找到了正確投球的運行方式，收球率穩(wěn)定在95%以上，擬汽器端差降低1.5-4無。膠球清洗裝置的定期正常投用，對保證機組的經(jīng)濟性起到了重要的作用。