淺淡優化膠球清洗系統提高凝汽器換熱效率

上官國志

摘要： 電廠長期運行的凝汽器,其銅管內壁一般都會結垢,如果利用人工機械清洗,工作量很大,工期長,工作環境惡劣,而且需要停機進行。而采用膠球自動清洗裝置,不僅可在機組不停運時進行,提高勞動生產率、減輕勞動強度,而且可以經常進行,使凝汽器一直保持較清潔的運行狀況，從而使凝汽器的真空比較低，增加機組的汽耗率提高機組的經濟性。本文針對提高膠球清洗系統正常投入率，從設備系統、控制邏輯等方面等方面進行了分析探討。

關鍵詞：膠球清洗系統；凝汽器；優化

1前言

凝汽器的污染一般指銅管污染,汽側的污染較少,一般可用化學方法清洗;水側污染是最主要的,因為循環水中含有部分雜物及水生動植物,它們會污染甚至堵塞銅管,使清潔度下降,嚴重影響換熱。長期運行的凝汽器,其銅管內壁一般都會結垢,如果利用人工機械清洗,工作量很大,工期長,工作環境惡劣,而且需要停機進行。而采用膠球自動清洗裝置,不僅可在機組不停運時進行,提高勞動生產率、減輕勞動強度,而且可以經常進行,使凝汽器一直保持較清潔的運行狀況。膠球清洗裝置是將海綿球輸入凝汽器冷卻水入口管,在循環水流的推動下,海綿球通過冷卻水管, 對冷卻水管進行擦洗，減少熱阻，增大換熱系數，降低凝汽器的端差和汽輪機背壓，提高汽機熱效率，達到清掃的目的,同時減緩不銹鋼管內側腐蝕及改善勞動條件。它的優點是可使凝汽器冷卻水管保持在清潔狀態下運行和不停機即可達到清掃冷卻水管的目的。

2造成凝汽器的真空比較低的原因分析

根據我廠300MW機組情況，凝汽器真空比較低的主要原因是：膠球系統一直不正常，收球率很低、毫無規律，清洗效果低以及自動收球不能運行等。

膠球系統主要存在以下問題：

（1）膠球清洗裝置控制程序上存在的問題。 PLC 程序紊亂，不能滿足系統的正常清洗流程，且各種運行方式切換時會造成系統設備誤動作，而使膠球丟失等問題。

（2）膠球泵進出口2個手動、1個電動球形門因結垢進雜物等原因，造成閥門經?？_關不動。

（3）涼水塔配水管斷裂，淋水填料脫落，堵塞濾網。通過濾網的雜物堵塞收球網、管。

（4）收球網內部設計有不合理處；收球管沒有排污手段。

（5）運行、管理、檢修人員對新的設備不熟悉，

出現上述問題時，不但影響了運行人員監視和操作，更為安全生產運行埋下了重大隱患，使機組運行的經濟性降低，不符合節能降耗的控制目標。

3 針對出現問題，制定解決辦法

（1）檢查、調試PLC程序、解決膠球系統中程控存在額問題。

（2）對膠球系統全面排查，重點檢查閥門情況，利用排除法，邊查邊試驗逐漸縮小范圍。

（3）組織攻關小組每星期進行一次攻關研討會，找出下一步要解決問題，并編發會議紀要下發。

（4）針對檢查出的問題，落實責任人，限期進行整改。

（5）通過技術培訓、技術比武，使運行人員、檢修、管理人員對整個膠球系統有個全面、細致的了解，提高各自的技術業務水平。為膠球系統能夠正常穩定投運。

提高可靠技術保障。

4解決實際問題時所采取的措施和方法

4.1運行人員對新設備操作不熟練

需在崗運行人員都分批進行過技術培訓。設備管理人員、檢修人員對新設備特性不熟悉。應對對膠球清洗系統特性、控制程序、工藝流程進行了專項技術培訓。還針對運行規程不詳盡。檢修責任分工不明確，運行規程對使用的操作未做明確的規定的問題。修訂規范了檢修、運行規程，并要求按照各自的規程對設備進行管理。強化了熱控、檢修及運行人員技術素質

4.2控制PLC程序設置不合理

收球網在運行方式切換過程中會自動打開造成跑球；濾網清洗在自動程序中每次啟動都要動作，一旦卡住，整個程序無法走下去?？刂圃O計的不合理，成為運行的一個重要問題。需進行改進。針對此問題，熱控進行了以下工作：（1）購買軟件及數據線建立筆記本和PLC的通訊，讀出原程序，（2）根據運行需要重新編制合理的程序，（3）系統投入運行聯動就地執行機構調試PLC程序，（4）針對調試問題進一步更改PLC程序直至達到要求。

4.3收球網系統結構存在問題

網內水流特性較差，易堵球，排污不便。收球網內由廠家加裝改善網內水流動特性的錐臺型工件，改善水流特；利用檢修機會檢查涼水塔配水管及填料，對損壞的設備進行恢復；在收球管上改裝總門，可以作為排污檢查用，定期排污；解決收球管堵的問題。

4.4閥門、電動門易壞

系統長期運行不當，造成了損耗。更換新型閥門，消除機械故障。針對此問題，同電氣專業一起檢查就地執行機構，將收球網的開關狀態信號接點調試完好，更改電動球閥的開關指令與反饋接線，同時調整了閥門的力矩過載動作值，對膠球泵進出口2個手動、1個電動球形門更換全不銹鋼結構閥門，經過調整試驗后就地的就地執行機構都能正確可靠動作。

4.5盤柜工藝較差

現場盤柜接線工藝不規范，檢修不便，經常造成控制柜掉電。通過大量的查線、校線、整理盤柜，徹底解決因工藝不規范影響控制系統穩定的問題。

5效果檢查

現在膠球清洗系統能在“手動”和“定時”方式下運行，且根據運行需要可隨時切換，在每周清洗濾網時切換至手動方式，清洗完畢后再投入定時，系統自動按照程序進行循環運行，大大減輕了運行人員手動操作的勞動強度。

將膠球系統上存在問題解決完后，投入運行收球率平均達到95%以上。系統優化前、后效果對比如下：

系統優化前300MW膠球系統運行參數

5號機：膠球泵加球200個投運，收球收球80個，收球率：40％，凝汽器端差：8.2℃。endprint

6號機：膠球泵加球190個投運，收球收球70個，收球率：37％，凝汽器端差：8.3℃。

系統優化后300MW膠球系統運行參數

5號機：膠球泵加球200個投運，收球收球190個，收球率：95％，凝汽器端差：3.2℃。

6號機：膠球泵加球190個投運，收球收球182個，收球率：95.7％，凝汽器端差：3.2℃。

6經濟效益

膠球清洗系統對經濟性的影響

（1）無膠球清洗或膠球清洗系統無法投運曲線，如圖１。

（2）膠球清洗正常投運曲線如圖２。

從上圖可以看出：（a）連續運行時、機組凝汽器端差恒定，排汽溫度曲線為直線。（b）間斷運行時，膠球系統運行時，端差小，排汽溫度恒定；膠球清洗系統停止時，端差增大，排汽溫度升高，平均排汽溫度也高機組效率降低。

端差增加，凝汽器排汽溫度升高對經濟性的影響。

一般情況下，機組膠球清洗投運與不能正常投運最少會使端差增加10～20℃。

（1） 按西安交大專家“火電廠熱力系統定量分析”方法計算；（2）按端差升高5℃計算；（3）取機組年運行5000小時；（4）機組煤耗按320克/KW·h時計；（5） 噸標煤費用按460元人民幣計。根據300MW機組的熱力計算知,其排汽壓力為0.0055MPa.對應排汽溫度為34.6℃。若真空系統的真空由于端差增大5℃。（原因是膠球清洗系統沒投或投入不正常）。效率將降低1%。按分效率與總效率及熱耗、煤耗、效率的關系。（任意分效率發生變化時，其相對變化率將等于總效率的相對變化率）。得:膠球正常投運，端差降低5℃，全年對煤耗的影響：

B=5000h×300MW×320g/kW.h×1%=4800T

按噸標煤460元計，則全年節約2208000元.

即1臺300MW機組使膠球清洗系統正常投運后，每年可節約220萬元。

因此可以看出，膠球清洗系統能否正常投入運行，對電廠的經濟性影響很大。

7結束語

通過對300M機組膠球清洗系統的優化，使得膠球系統投運正常，投運率達100%，提高收球率、清洗效果好，從而使凝汽器的真空保持較高的水平，降低了機組的汽耗率,達到節能降耗目的，它創造出的的經濟效益是非?？捎^的。

參考文獻：

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