凝汽器膠球清洗系統(tǒng)運行存在問題及改造分析

孫寧 唐向魁

摘 要：膠球清洗系統(tǒng)使用效果的好壞，一方面取決于膠球清洗裝置各組件的設計和制造質(zhì)量，另一方面與用戶在使用過程中的眾多因素有著密切的關系。本文根據(jù)筆者多年來的工作實踐，著重對與公司有關的35MW汽輪機凝汽器清洗系統(tǒng)存在問題進行了分析，在此基礎上提出了解決措施。

關鍵詞： 凝汽器；膠球清洗；膠球泵；存在問題；系統(tǒng)改造

中圖分類號：TK26 文獻標識碼：A

唐山中厚板材有限公司為年產(chǎn)500萬噸中厚板材的企業(yè)，產(chǎn)品主要用于鋼結構、機械制造等諸多行業(yè)，產(chǎn)品可替代進口同類產(chǎn)品，現(xiàn)在已成為北方精品產(chǎn)業(yè)基地。多年來，中厚板動力車間熱電工段在公司的整體帶動指揮下創(chuàng)新優(yōu)化生產(chǎn)技術，為公司節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。但是目前使用的35MW汽輪機凝汽器端差長期在12-16℃，凝汽器真空度-87kPa，汽輪機汽耗4.1kg/kW·h，與設計汽耗3.6kg/kW·h相差太大。隨著公司對經(jīng)濟生產(chǎn)、能源成本的重視，發(fā)電汽耗是汽輪機效率的重點考核指標，如不進行攻關、改造就完成不了公司下達的消耗指標。文章將對35MW汽輪機凝汽器在運行中出現(xiàn)的問題，經(jīng)過小組多次討論驗證，改造分析得以具體化呈現(xiàn)，滿足了實際生產(chǎn)需要。

1 現(xiàn)在公司使用的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)存在問題

根據(jù)公司技術改造小組的多次技術實驗，觀察分析得知，原有凝汽器收球網(wǎng)為簡單的漏斗狀網(wǎng)板，焊接于管道上，膠球會大量地堆積在網(wǎng)板上以及膠球出口位置上，這樣收球率會低；再有一個是網(wǎng)板堆積大量雜物，還會大大增加系統(tǒng)的水阻，甚至對整個發(fā)電機組都會造成極大的損害；同時生產(chǎn)車間對膠球清洗系統(tǒng)的功能認識不夠，導致系統(tǒng)一直閑置。另外一個來說，膠球清洗系統(tǒng)含有不同程度的設備缺陷，閥門關不嚴、閘閥易造成膠球堵塞、三通閥使用不靈活等一系列問題。其中最主要的一個問題是汽輪機凝汽器端差長期在16℃以上。

2 對凝汽器膠球清洗系統(tǒng)所采取的措施

2.1 明確凝汽器及清洗相關系統(tǒng)。現(xiàn)在公司所使用的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的主要設備有膠球泵、裝球室、分配器、收球網(wǎng)及專用閥門等組成。凝汽器出口循環(huán)水管上裝有收球網(wǎng)，起著收集膠球的作用。收集起來的膠球在一部分水流的夾帶下陸續(xù)進入膠球泵，再次送入裝球室。我們從它的工作原理上來看，膠球裝入膠球室中，從膠球泵來的壓力水流過裝球室把膠球帶至分配器，然后送入凝汽器循環(huán)水管。膠球被循環(huán)水帶進銅管后，被壓縮變形與銅管內(nèi)壁進行全周摩擦，這樣膠球在循環(huán)水壓力作用下流經(jīng)銅管時，就把銅管內(nèi)壁清洗了一遍。這是一方面。另一方面來說，凝汽器在蒸汽動力裝置的熱力循環(huán)中起著冷源作用。在汽輪機的初參數(shù)不變的條件下，凝汽器溫度每降低10℃，裝置效率就會相對提高3.5% ，這個時候凝汽器每改變1kPa，汽輪機功率也會隨著改變1%～2% 。這樣來分析，保持凝汽器換熱管路的清潔，一般對提高凝汽器的換熱效率有很大幫助。最后一方面是，凝汽器膠球清洗裝置是改善凝汽器清潔度，提高汽輪發(fā)電機組熱效率的重要設備。在具體的工作中，借助水流作用將直徑略大于凝汽器冷卻管內(nèi)徑的清潔膠球擠過冷卻管，工作中會對冷卻管內(nèi)壁進行反復擦洗，并把雜質(zhì)帶出，也會提高冷卻管清潔度，避免垢下腐蝕，延長冷卻管使用壽命。

2.2 膠球自動清洗系統(tǒng)技術指標及要求。一般的膠球自動清洗系統(tǒng)它的收球率在≥96% 的范圍內(nèi)，為了在正常的工作中達到這個數(shù)值，我們要做到海綿膠球的海綿孔大小應均勻，彼此連通，無光滑表皮。浸泡在80℃水中應不老化，無疏松、且耐磨性好等。其中，凝汽器冷卻管內(nèi)的水流速度應該保證在 2.5m/s～1.7m/s 之間。同時還要對膠球自動清洗系統(tǒng)管道的鋪設做到減少彎頭的數(shù)量和鉛垂方向的改變。

2.3 對收球網(wǎng)設計不合理進行改造。一般來說，收球網(wǎng)焊接于管道上，等同于過濾網(wǎng)使用，水中的雜質(zhì)堵在網(wǎng)子上。具體可以參照原有收球網(wǎng)圖示，如圖1所示。從上面我們可以看出要對原有收球網(wǎng)不可反沖洗，易堵塞膠球。要根據(jù)動力部熱電車間的經(jīng)驗，更換為新型的收球網(wǎng)。具體可以參看更改后的收球網(wǎng)，如圖2所示。

2.4 改變裝球室位置。實際中裝球室收球后水阻力變大、流量減少，造成泵氣蝕。所以要把將裝球室改到膠球泵出口。具體如圖3所示。

2.5 改變膠球泵的入口。由于原來使用的是管道安裝不合理，三通閥操作不當。在實驗中我們將膠球泵入口管道加高200mm，將收球網(wǎng)處管道直管段加長，將系統(tǒng)中的三通閥門更換為三通管。

結語

本次活動充分調(diào)動了全體成員的積極性，發(fā)揮了成員的長處，獨自完成了膠球清洗系統(tǒng)的改造、調(diào)試工作，為企業(yè)節(jié)省了8萬余元；通過降低凝汽器端差，汽輪機汽耗由4.15kg/kW·h降低到3.65kg/kW·h，年增加發(fā)電量6232kW·h。

參考文獻

[1]魯兆偉.凝汽器污垢監(jiān)測的發(fā)展和現(xiàn)狀[J].廣東電力，2011（06）.