300MW機組膠球系統改造分析

郝勝峰　佘云濤　張宏宇

摘要：文章介紹了臨河熱電廠300MW機組所配用的膠球清洗裝置的運行檢修情況，通過對膠球清洗系統進行改進，提高了收球率和清洗效果。

關鍵詞：收球網；膠球泵；管道系統

1 概述

膠球清洗裝置是汽輪機組在運行當中對凝汽器冷卻管進行清洗的設備。凝汽器膠球清洗裝置由（二次濾網）、收球網、裝球室、膠球輸送泵和電氣控制柜等部件組成。使用膠球清洗裝置可在機組不減負荷的情況下清洗凝汽器，提高凝汽器的傳熱效果，防止汽輪機熱效率因背壓升高而降低，同時可防止冷卻管因結垢而腐蝕，延長冷卻管的使用壽命，該裝置使用性能的好壞直接影響到汽輪機凝汽器的清洗程度和傳熱效果。收球率是衡量膠球清洗裝置的重要指標，高的收球率保證了膠球清洗的有效性。

電廠所用膠球清洗裝置為國內生產。每個凝汽器設兩套單獨的膠球清洗系統和PLC控制系統（一機一控柜）。收球網為倒V型結構，垂直安裝在凝汽器冷卻水出口管上，收球結構格柵式，網板采用組裝式結構，兩只收球網布置在汽機房-4米。臥式膠球泵流量85m3/h、泵的轉速1460r/min、揚程為25.1mH2O電機額定功率11KW、電機的轉速1460r/min。

#1機組于2006年5月投產，投產1年后經常出現膠球回收率低于70%，凝結器真空下降，揭蓋檢查凝汽器水側內壁粘泥量較大，并有輕微結垢現象。（如圖）

表1 #1機組膠球系統運行情況2007下半年報

2 原因分析

經檢查發現：膠球系統出現沾網，造成膠球網堵塞，膠球無法正常回收，起不到沖洗凝結器的作用。我們對收球網解體進行沖洗，對不光滑處進行打磨處理。回裝后運行一段時間后同樣情況又再次發生。經我們多方查找資料，認為主要是系統設計不合理，并提出了如下改進方案。

3 解決方案

3.1 改變收球網的安裝角度

如圖1所示的是收球網改造的安裝位置（此時收球網處于收球位置），從它可以清晰的看出，循環水出水時，由于慣性的作用，將使收球網外側的水流量大大超過內側的水流量，因而導致收球網兩側的受力不均勻，其結果必然是外側的收球網受力過大，因而導致左右收球口壓差較大。此外，由于大量的循環水流向收球網的外側（如圖1箭頭所示），也導致了大量的膠球只能通過外側的回球管回到收球室（收球網下部共有兩個回球管），實際上也減少了膠球回收的通道，另一側因壓力較低，易造成絮流膠球導致膠球回收困難，這也是造成膠球回收率低的一個重要原因。因此需把收球網旋轉90°，以便平衡收球網兩側壓力，保證回球順暢。

3.2 膠球泵改造

因現有膠球管道系統彎頭較多，管道沿程阻力較大，且我廠現有膠球泵流量為85m3/h，揚程為25.1mH2O。由于流量較小造成膠球循環不好導致收球率低。因此更換大流量膠球泵，增大流量提高收球率（更換為流量為108m3/h，揚程為27mH2O）。

3.3 膠球管道系統改造

此次改造在收球網旋轉90°平衡收球網的左右壓力后，再把收球管道改成左右對稱，其他管道盡量減少管道彎頭，把部分管道90°彎頭改成45°大彎頭斜向布置管道以便減少管道沿程阻力，以提高膠球的收球率。

3.4 收球口上部加裝擋板

加裝擋板，擋板長1.2米，寬300mm，厚3mm，做成等腰三形，其中600mm與收球網平行，并且與網板距離為260mm左右（距收球口200mm）。擋板在循環水的中心位置上，與收球口在同一條水平線上擋板焊口必須滿焊。加裝擋板的主要目的防止收球口處卡球。

4 改造效果

根據上述改造方案，2008年3月，我們對#1機組膠球清洗裝置進行了改造，改造后膠球系統運行正常，投球率100%，收球率達到96%以上。從表3改造前后參數對比中可以看到，在機組負荷和循環水溫度近似的情況下，凝汽器端差有所下降，真空度提高。改造效果明顯，達到了預期效果，降低了機組煤耗，從而提高了電廠的經濟效益。

5 結束語

膠球清洗系統對于電廠來說雖是小系統，但卻起著大作用。膠球清洗系統的正常投入直接關系到凝汽器的清潔程度、凝汽器的端差、真空、機組的效率、機組煤耗、發電量、企業效益等。因此電廠應重視膠球清洗系統的運行維護管理，確保其正常運行。

參考文獻

[1]火力發電廠生產技術管理

[2]汽輪機設備檢修

[3]大型火電機組檢修實用技術叢書（金屬與焊接分冊）