膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)常見問題分析（改進膠球的回收率）？
膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)常見問題分析？結(jié)合國內(nèi)部分電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的運行狀況，對設備系統(tǒng)存在的問題尤其是收球率較低進行綜合分析，并提出有效的改進措施，提高膠球的回收率。
膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)由膠球泵、裝球室、分匯器、收球網(wǎng)及閥門等組成。它的工作原理是：清洗球在水流壓力的作用下，從冷卻水系統(tǒng)的進水管進入凝汽器的冷凝水管，洗擦掉管內(nèi)壁的污垢，清洗球流至冷卻水系統(tǒng)的出口，通過一個篩板裝置，將清洗球從冷卻水里篩濾出來。篩濾出的清洗球由一臺回收泵抽走，然后按自動化要求程度的不同，通過一個清洗球自動篩選器或者一個閘板式清洗球收集器，再由泵送到冷卻水系統(tǒng)的人口，如圖1所示。
從國內(nèi)部分火電廠膠球清洗裝置的運行狀況看，實際投入運行的膠球清洗裝置的清洗效果差別較大，有的裝置投入率和收球率還不理想，設備、系統(tǒng)、運行維護和管理等方面還存在一些問題。相關人員也針對不同的系統(tǒng)進行了分析，對國內(nèi)部分火電廠的膠球清洗技術的應用情況作了調(diào)研，綜合分析了影響膠球清洗裝置正常運行的原因，并對改進措施進行綜合和論述。
1常見問題分析
膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題多種多樣，視系統(tǒng)結(jié)構型式、動作機理不同而各異。根據(jù)實際運行現(xiàn)狀，凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)問題可以歸納為系統(tǒng)設備問題、循環(huán)水問題及管理方面問題。
圖1凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)流程
1.1設備結(jié)構
1.1.1收球網(wǎng)
收球網(wǎng)是膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置的主要設備，它的作用是將通過凝汽器的膠球收集起來，進行再循環(huán)，因此，其性能和質(zhì)量的好壞直接影響收球率的高低。該設備常出現(xiàn)的問題有：
①個別電廠現(xiàn)在仍使用結(jié)構復雜、易堵塞、難清理的老式收球網(wǎng)，且已運行較長時間，影響收球率。
②實際操作中，由于網(wǎng)板變形或反沖洗后網(wǎng)板不能恢復到位等原因，致使收球網(wǎng)的側(cè)板與殼體之間間隙過大引起跑球。
③收球網(wǎng)網(wǎng)板傾斜角度大小應根據(jù)循環(huán)水流速大小進行設計。如角度太大，易使膠球卡在網(wǎng)板柵格間隙中，造成積球，難于循環(huán)。而在收球網(wǎng)反洗時，隨水流而去。
1.1.2導流板
若投球試驗后打開凝汽器人孔端蓋檢查，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)板底部出球口處存留著較多數(shù)量的膠球，則網(wǎng)板導流板存在一定問題，不能將膠球順利引出。膠球堆積在出球口處網(wǎng)板上，堵塞出球口，從而影響系統(tǒng)收球率。
1.1.3二次濾網(wǎng)系統(tǒng)
有些裝置設計無二次濾網(wǎng)系統(tǒng)，運行中雜物易堵塞，尤其是堵塞收球網(wǎng)。循環(huán)水二次濾網(wǎng)系統(tǒng)包括二次濾網(wǎng)、排污蝶閥和排污管路。它能提高循環(huán)水的凈化效果，為膠球清洗系統(tǒng)正常工作創(chuàng)造條件。
有些裝有二次濾網(wǎng)的，過濾和清除較大硬質(zhì)雜物的效果較好，但清除纖維狀雜物、塑料布及細小石塊效果不夠理想。經(jīng)常有這些東西經(jīng)二次濾網(wǎng)卡在收球網(wǎng)柵格間，造成收球網(wǎng)掛球、積球，影響了膠球系統(tǒng)的收球率，其收球率僅為30%左右，導致凝汽器銅管結(jié)垢嚴重，垢層厚達兩個毫米以上，高壓水沖洗根本無法進行。
1.1.4膠球泵
膠球泵是輸送膠球的用設備，實際運行中對膠球泵的容量、揚程、抽吸能力都有較高的要求。機組夏天運行時，由于凝汽器循環(huán)冷卻水水量加大，入口壓力增高，造成膠球泵出力不夠，影響膠球的回收。
收球泵入口各法蘭面由于墊片內(nèi)徑較大，阻礙了膠球的通行，產(chǎn)生積球。電廠的膠球堵塞即為此原因。
1.1.5膠球
膠球選型至關重要，必須根據(jù)冷卻水質(zhì)特點、凝汽管結(jié)垢特點、水室特征、冷卻水參數(shù)及凝汽管幾何參數(shù)等機組特定情況，選擇品種、直徑、硬度、吸水沉降速度等均適合的膠球，才能確保清洗效果。膠球密度要求比循環(huán)水的密度略大，這樣膠球才能隨機進入凝汽器鈦管。很多公司采用的膠球質(zhì)量較差，同一規(guī)格的膠球大小也不一樣，膠球在水中泡脹或者不能進入鈦管，或者堵死在鈦管內(nèi)；有的比重太小，漂浮在循環(huán)水表面，有的受熱后發(fā)粘，尤其夏季水溫較高時，膠球會粘在管壁上，這些問題都嚴重影響膠球清洗系統(tǒng)的收球率和使用效果。
1.1.6管道
收球管路設計不合理，管路繁瑣、管件多，使泵入口阻力增大，不利于膠球回收。冷卻管管徑應均勻一致，,不應有扁管和癟管，管口伸出管板的長度不宜超過2.5mm。對套管式冷卻管，其膠球直徑按套管選擇。如已結(jié)成硬垢，應先清除硬垢，再投膠球。
1.1.7凝汽器結(jié)構
凝汽器進口水室存在“死區(qū)”或漩渦區(qū)，造成膠球在此積聚或打旋。有時水室內(nèi)連接處還存在縫隙，由于水流沖擊，在此處造成卡球，致使通過冷卻管的球量減少，影響收球率。
凝汽器出水口彎管段紊流對流場產(chǎn)生很大的影響。通常收球網(wǎng)板安裝位置的上游及下游應有相當于3倍直徑左右距離的直管段，以保證管路內(nèi)流場均勻，便于收球網(wǎng)板正常工作。實際工程中往往因空間有限，收球網(wǎng)板上端即為彎管段，紊亂的流場會導致出球口處膠球滯留，或膠球吸附在收球網(wǎng)板的局部區(qū)域，從而嚴重影響膠球循環(huán)。
1.2循環(huán)水系統(tǒng)
1.2.1循環(huán)水質(zhì)
循環(huán)水中含有大量的纖維狀雜物，塑料布及細小硬質(zhì)雜物堵塞了收球網(wǎng)孔，一方面產(chǎn)生掛球，另一方面增加了網(wǎng)前后壓差，使膠球愈積愈多。冷卻水成份還隨季節(jié)不同而變化，水中含有的可溶性物質(zhì)有時會產(chǎn)生沉淀，并在冷卻管內(nèi)結(jié)成硬垢。
1.2.2循環(huán)水量及其出入口壓差
當循環(huán)水量及其出入口壓差小時，會引起膠球通過凝汽器冷卻管困難，堵在管內(nèi)，此種情況多發(fā)生在冬季運行的機組中。
1.3運行管理
膠球連續(xù)清洗的成敗與是否遵守運行規(guī)程有直接關系。比如凝汽器的逆洗和管道的沖洗、投球和收球時間的控制、球循環(huán)泵的運行和事故的處理、循環(huán)水量和流速的控制、調(diào)整等。有的電廠沒有操作規(guī)程或不按規(guī)定進行定期反沖洗，甚至將上網(wǎng)板焊死不能反沖洗。
膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置經(jīng)調(diào)試收球率達到規(guī)定要求后，由于部分電廠沒有配備人負責，且運行無規(guī)章制度可循，較長時間不投運，投運前沒有對凝汽器及銅管進行清理，以致膠球進入銅管時，被堵在里面，使膠球收球不高，清洗效果不佳。膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置缺少日常維護，發(fā)現(xiàn)問題不及時處理，沒有隨機組檢修而同時進行檢修。
2改進措施
由于影響膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置收球率的因素較多，當運行及調(diào)試時，如發(fā)現(xiàn)收球率降低，應分析原因，采取相應措施，確保膠球清洗裝置系統(tǒng)安全、可靠運行。
2.1選擇技術先進、質(zhì)量可靠的產(chǎn)品
用戶可根據(jù)循環(huán)水類型、流速及安裝位置，選擇設計先進、質(zhì)量可靠的膠球清洗裝置，包括收球網(wǎng)、膠球泵、分配器、裝球室、二次濾網(wǎng)等設備。對已運行一段時間的收球網(wǎng)，如發(fā)現(xiàn)有跑球現(xiàn)象，要及時調(diào)節(jié)電動執(zhí)行機構與網(wǎng)軸之間的調(diào)整螺桿，消除網(wǎng)板與筒壁之間的間隙。
2.2優(yōu)化結(jié)構
2.2.1正確設計與安裝收球網(wǎng)
目前廣泛使用的有活動柵格分流型(SF型)、活動柵格漏斗型(SL型)、活動柵格單板型(SD型)。這些收球網(wǎng)具有設計合理、結(jié)構簡單緊湊、操作維護方便、靈活性強、適應不同運行工況不同地區(qū)使用、運行水阻小等優(yōu)點。收球網(wǎng)安裝位置要考慮操作維護方便、管道系統(tǒng)布置簡單、短直，接頭彎頭數(shù)盡可能少。
收球網(wǎng)板的頂部間隙及側(cè)板與殼體間隙通過加焊板條予以消除，避免跑球。網(wǎng)板底部已有變形，其結(jié)構適當改造，加強其剛性，并使之與收球網(wǎng)殼體貼合良好。
在收球網(wǎng)上方加裝渦流板，使循環(huán)水自上而下形成渦流，保證了膠球順利進入下方箱收球網(wǎng)管，防止收球網(wǎng)貼球。
2.2.2優(yōu)化管道結(jié)構
對管道進行了全面改進，力求彎道少、彎曲半徑大、過渡圓滑，膠球運行阻力小。對法蘭墊片進行檢查，保證其內(nèi)徑小于法蘭內(nèi)徑3~5mm。盡量減少膠球泵入口管彎頭，增大彎頭的直徑。必須有彎頭的，其彎曲半徑應大于管徑的4倍，以減少泵的入口阻力。
2.2.3正確安裝膠球泵
安裝時，應能保證運行時不發(fā)生氣蝕。在直流供水的冷卻水系統(tǒng)中，膠球泵的安裝位置應低于收球網(wǎng)網(wǎng)底位置，以便使膠球泵有一較大的倒灌高度，即吸上真空度。目前供選用的膠球泵的允許吸上真空高度都在60~70kpa。
2.2.4其他方面
將易于生銹腐蝕的鍍鋅鐵絲網(wǎng)改為不銹鋼網(wǎng)，減小一次網(wǎng)孔徑。將所有循環(huán)泵入口豎井蓋板孔洞封閉，對預留口加裝不銹鋼網(wǎng)活動蓋板，有效地防止了收球網(wǎng)被雜物堵塞的可能。
2.3加強循環(huán)水過濾工作，保持循環(huán)水量及進出口壓差
有效地投用加氯系統(tǒng)，盡量減少微生物及菌類在水室及冷卻管內(nèi)的滋生。合理調(diào)節(jié)循環(huán)泵及閥門的運行方式，保證循環(huán)水的正常壓力及流速。特別是循環(huán)水流量好保持在設計值，偏差不大于20%,因為只有流速達到一定值時膠球才能被順利通過冷卻管，流速過高則可能造成局部積球。
國外膠球清洗系統(tǒng)中為防止地表水中懸浮物或貝介之類的生物堵塞冷卻管，在冷卻水進口處加裝濾網(wǎng)。我國有些膠球清洗系統(tǒng)中有二次濾網(wǎng)，但在冷卻水進口處加濾網(wǎng)則鮮見。
2.4改造凝汽器
由于現(xiàn)場空間有限，不可能在收球網(wǎng)上方留出相當?shù)闹惫芏�，因此，在凝汽器出水彎管段中水平焊接一不銹鋼折流板，見圖2。該折流板位于彎管段中心線處，將循環(huán)水流一分為二，用以規(guī)整彎管內(nèi)循環(huán)水流，使循環(huán)水能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng)，以利于膠球收集。
圖2凝汽器出水管段加裝折流板
在凝汽器入口水室死角加裝導流板，以防止管道堵球及水室死角滯球現(xiàn)象。而針對導流板存在的滯球和積球問題，對導流板作了相應的改進，嚴格控制導流板尺寸和與收球網(wǎng)板間的位置，使膠球能夠順利地通過導流板引導至出球口。
2.5加強運行管理
膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置操作規(guī)程，嚴格按操作程序執(zhí)行；加強運行技術技能培訓，提高運行人員操作能力；加強對運行參數(shù)的監(jiān)督，如凝汽器的端差、真空度等應每隔一段時間進行比較對照，以便及早發(fā)覺運行條件發(fā)生的變化，并采取相應對策。在使用膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置時，應嚴格按照制造廠家提供的操作和調(diào)試步驟進行
以上針對膠球清洗，凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)進行了綜合分析，且很多改進措施經(jīng)過實施運行后證明，達到了預期的目的，效果也十分明顯。收球率達到設計要求，凝汽器端差相應降低，真空提高，煤耗率下降，提高了機組的經(jīng)濟運行水平。運行中可根據(jù)機組的實際情況，選用合適的措施。
