凝汽器機組膠球清洗裝置系統(tǒng)出現(xiàn)的問題解決方法？
凝汽器機組膠球清洗裝置系統(tǒng)出現(xiàn)的問題解決方法？針對我公司2臺100MW機組膠球清洗裝置在投運過程中出現(xiàn)的問題展開了分析和探討，并實施一系列改造方案。實踐表明，施行的方案是可行有效的，成功地將2套膠球清洗裝置投入運行，取得明顯效果。
1膠球清洗裝置設(shè)備現(xiàn)狀分析
發(fā)電公司2臺上海汽輪機廠產(chǎn)100MW機組的凝汽器膠球清洗裝置是江蘇英立設(shè)備制造廠的早期產(chǎn)品(2017年生產(chǎn)),全套膠球清洗裝置由二次濾網(wǎng)、裝球室、膠球輸送泵和收球網(wǎng)幾大部件組成，其安裝困難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料消耗多，操作和維護不便，故障率較高，加上制造的質(zhì)量問題，收球率始終達不到設(shè)計要求的95%以上。
眾所周知，保持凝汽器較高的真空和較小的端差，是提高機組循環(huán)熱效率的主要方法之一。以100MW機組為例，汽輪機背壓增高0.004MPa,將導(dǎo)致熱耗增加244.5kJ/kW·h,煤耗增加9.70g/kW·h;凝汽器端差升高5℃,將導(dǎo)致熱耗增加95.12kJ/kW·h,煤耗增加3.66g/kW·h。凝汽器管束的污臟，使換熱系數(shù)變小，使傳熱端差加大和惡化了凝汽器真空。實踐表明，膠球清洗裝置的定期正常投用，能及時清除凝汽器銅管內(nèi)壁污物，使凝汽器管束保持一定的清潔度，對防止結(jié)垢起到非常重要的作用。發(fā)電公司7號機組自2005年以來曾間斷投用膠球清洗，但膠球回收率很不理想，好的不足50%,差的根本收不到膠球。據(jù)了解，其他電廠亦有類似情況出現(xiàn)，同型膠球清洗裝置在全國的使用情況亦不盡理想，故一直中斷運行。為此，我們進行了多方面的研究，著手進行有關(guān)試驗、運行分析和結(jié)構(gòu)檢查，找出了影響收球率不高的關(guān)鍵因素，并進行了改造。經(jīng)再次投運結(jié)果表明，改造和措施是成功和有效的。
2膠球清洗裝置存在的問題
我公司2臺100MW機組分別于2012年和2013年投產(chǎn)，2018年和2019年開始安裝和試投膠球清洗裝置。剛開始膠球清洗效果和收球率基本能達到要求，但經(jīng)過4～5年的運行情況逐漸惡化。2004年初至2006年，間斷投用膠球清洗，情況亦不理想，2套清洗系統(tǒng)，投用2h后收球，7號機甲乙側(cè)收球率均不足50%,有時收球率幾乎為零。從2006年5月份起，再度中斷了膠球清洗裝置的投用工作，致使凝汽器銅管經(jīng)常發(fā)生泄漏，造成凝結(jié)水硬度超標(biāo)，機組因此而被迫多次停運查漏、堵漏。
檢查銅管，發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁結(jié)垢較嚴(yán)重，厚度1～2mm。究其泄漏原因，發(fā)現(xiàn)絕大部分為垢下腐蝕，現(xiàn)場只能利用停機機會組織人力突擊清除水垢。但水垢被清除后，原腐蝕點外露又增加了銅管泄漏的可能性，問題沒有得到根本解決。
要徹底清洗銅管內(nèi)壁，避免結(jié)垢，只有對膠球清洗裝置進行改造，務(wù)求膠球系統(tǒng)能正常投用，發(fā)揮其在線運行及清洗效果明顯的特點。
3原因分析及處理
投入膠球清洗裝置時，在冷卻水塔發(fā)現(xiàn)大量的膠球，說明漏球的現(xiàn)象嚴(yán)重。為此，對可能存在影響收球率不高的原因進行了分析。
3.1膠球清洗裝置二次濾網(wǎng)
膠球在管中只能依靠循環(huán)水作動力，應(yīng)經(jīng)常清除冷卻管內(nèi)壁上的薄層淤泥或水垢。若循環(huán)水中含有較多的雜物，如水生動物、垃圾、碎石及各種有機物，不僅會堵塞二次濾網(wǎng)，使循環(huán)水壓差減小，流量減小，不利于膠球的循環(huán)，而且會堵塞凝汽器的管孔，妨礙膠球的通過。流量的減小會導(dǎo)致循環(huán)水的溫升較明顯，運行中我們亦發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。在大修期間進行了徹底的檢查，發(fā)現(xiàn)二次濾網(wǎng)的堵塞現(xiàn)象比較嚴(yán)重，尤其是含有較多的纖維狀物質(zhì)，用人工機械的方法進行了徹底清洗。
3.2凝汽器膠球清洗裝置的檢查處理
我國大多數(shù)凝汽器的設(shè)計均未考慮膠球清洗裝置的運行，我們對凝汽器結(jié)構(gòu)與膠球清洗裝置的適應(yīng)性作了全面的檢查。
(1)進出口水室的流程隔板與水室蓋及管板的銜接處的狹縫可能引起水流的倒串，導(dǎo)致膠球卡于此，此次檢修對該類狹縫進行了全面的封堵。
(2)凡是新更換凝汽器的銅管嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)進行檢查、驗收，排除扁、癟管；冷卻管伸出管板的長度亦嚴(yán)格執(zhí)行國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，防止在此形成死區(qū)；徹底清除水室及管內(nèi)的一切雜物，確保潔凈之后再封閉。
3.3膠球清洗裝置收球網(wǎng)的檢查和處理
幾次投運過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)收球網(wǎng)處于收球位置時，凝汽器循環(huán)水的壓力均有微量的提高，說明其壓損較大，堵塞現(xiàn)象嚴(yán)重。解體發(fā)現(xiàn)，由于長時間未投用該裝置，致使收球網(wǎng)網(wǎng)格結(jié)垢很嚴(yán)重，在網(wǎng)柵和管筒內(nèi)環(huán)上發(fā)現(xiàn)大量的污垢片和銹片。它們的存在使柵格流通面積減小，水流速度加大，膠球可能卡在收球網(wǎng)的柵板上，又加劇了膠球的堵塞，形成惡性循環(huán)。同時發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)嚴(yán)重變形，收球時無法嚴(yán)密對接，形成的縫隙存在大量漏球的疑問。操作機構(gòu)的檢查發(fā)現(xiàn)，收球網(wǎng)傳動桿上8mm銷子為普通碳鋼，剛度不足，常疲勞斷裂，致使行程開關(guān)顯示為收球位置而實際上并未關(guān)嚴(yán)。 收球網(wǎng)處于收球位置時，網(wǎng)的上下沿應(yīng)分別與循環(huán)水管壁和下方上沿貼合，有文獻表明如果它們的間隙大于6mm,則容易出現(xiàn)跑球或卡球的現(xiàn)象。通過我們對局部縫隙的測量，寬達18mm。另外網(wǎng)面的制造粗糙，條柵分布不均勻。收球網(wǎng)也因水垢卡澀，有關(guān)不到位情況。針對上述情況，我們采取了如下解決辦法：
1)對收球格柵的傳動形式進行改造，由原來的雙傳動軸，改變?yōu)閱蝹鲃虞S，同時新更換了格柵，加大了格柵的密度，又更換和加大了電動傳動裝置的功率。
2)對收球匯集室進行改造，取消了收球管道
中的直角，全部采用弧角彎頭代替。
3)對收球管路中的閥門進行了檢修。4)對收球泵進行了大修。
3.4膠球清洗裝置操作細則和管理體制
完善了每日一次的清洗制度，由人負責(zé)，落實到班組，并且明確一些操作上的措施，如正確的投球數(shù)量保持在凝汽器單側(cè)、單流程冷卻管根數(shù)的10%;根據(jù)凝汽器的端差、真空等特性參數(shù)和膠球的直徑、外觀等，對清洗效果及時評價，以便更換膠球，多不超過90次累計次數(shù)；投運時注意適當(dāng)調(diào)整循環(huán)水的壓力，保持合理的循環(huán)水壓差，必要時增開1臺循環(huán)水泵，清洗結(jié)束再停。
4膠球清洗裝置改造后的效果評價
(1)處理后再次投運膠球清洗裝置，每天運行2h,收球率均達95%以上。
(2)7號機于2006年9月、6號機于2007年9月大修后至今，凝汽器端差一直保持7℃以下。真空大為好轉(zhuǎn)，保持91kPa以上。在小修時檢查凝汽器銅管，內(nèi)壁潔凈，基本無水垢，取得明顯效果。
(1)發(fā)電公司2臺機組的4套膠球清洗裝置之所以一段時間以來投入效果不明顯，收球率低，關(guān)鍵原因在于收球網(wǎng)的制造和安裝工藝差，存在明顯的間隙；投運初期沒有及時進行調(diào)試，致使閑置后結(jié)垢嚴(yán)重；另外，二次濾網(wǎng)的堵塞亦阻礙了膠球清洗裝置的投運。
(2)膠球清洗裝置設(shè)備的調(diào)試和試運行應(yīng)隨機組的試生產(chǎn)及時投入運行。目前制造廠無技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，電廠亦無驗收標(biāo)準(zhǔn)，往往待凝汽器管束臟污后再進行膠球清洗裝置的投運。因此，管束的臟污制約了膠球清洗裝置，而膠球清洗裝置的閑置又進一步加劇了凝汽器管束的臟污，陷入比較被動的局面。
(3)加強膠球清洗裝置的管理很重要。實踐證明，必須健全組織，制定有關(guān)規(guī)章制度，健全運行、技術(shù)記錄。只有科學(xué)管理，才能確保膠球清洗系統(tǒng)的正常投運和有效運行。
