100MW汽輪機組膠球清洗裝置存在的問題與對策研究

摘 要：凝汽器膠球清洗系統(tǒng)是汽輪機組的重要設(shè)備，對于提高凝汽器總體傳熱性能和維持凝汽器冷卻水管內(nèi)壁的潔凈具有重要作用。本文首先對100MW機組運行情況和存在的問題進行了概述；接著，針對存在的問題，對原因分析進行了探討，在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的對策；最后對其進行了展望，以期為膠球清洗裝置的研究提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：汽輪機組；膠球清洗裝置；發(fā)電廠；問題；對策

凝汽器膠球清洗系統(tǒng)是提高汽輪機組熱效率的重要輔助設(shè)備，不僅可以提高凝汽器總體傳熱性能，還可以幫助維持凝汽器冷卻水管內(nèi)壁的潔凈，使凝汽器保持較高的真空[ 1 ]。前人對新疆天山電力股份有限公司300MW汽輪機組配套的膠球清洗系統(tǒng)、包頭第一熱電廠和云浮發(fā)電廠125MW機組的凝汽器膠球清洗裝置、國電黃金埠發(fā)電有限公司650MW的發(fā)電機組和神華準能公司發(fā)電廠100MW機組進行了觀察研究，發(fā)現(xiàn)其一直不能正常運行，清洗效果很不好[ 2 ]。但是經(jīng)過部門人員的通力合作和精心調(diào)試，膠球收球率均達到80%以上，凝汽器真空度明顯提高，機組運行有了明顯的改善。

1 100MW機組運行情況和存在的問題

本文以本公司兩臺100MW機組為例，凝汽器膠球清洗裝置采用的是山東青島電站輔機廠的早期產(chǎn)品，其中收球網(wǎng)型號DHS-1400，膠球輸送泵為輸送膠球?qū)Ｓ玫?25SS-12型離心泵， 材料損耗較多，安裝存在一些困難， 操作不便，容易出現(xiàn)故障，收球率始終達不到設(shè)計要求的95%以上。凝汽器管束的臟污，惡化了凝汽器真空。特別是銅管結(jié)垢嚴重，直接對機組的安全運行和機組的經(jīng)濟性造成嚴重的額影響。兩臺機組投產(chǎn)時曾投運膠球清洗裝置，但是結(jié)果均不理想，后來只是間斷投運。投運5h率均不足80 % ，甚至凝汽器銅管經(jīng)常發(fā)生泄漏，機組被迫多次停運，究其泄漏原因，發(fā)現(xiàn)絕大部分為垢下腐蝕和銅管堵塞。現(xiàn)場只能利用停機機會組織人力突擊捅洗銅管來清除污垢。因此要對銅管內(nèi)壁進行徹底清洗，只有對膠球清洗裝置進行進一步的改造，才能達到明顯的清洗效果。

2 原因分析及處理

由于膠球清洗裝置存在的問題，在后來檢查過程中發(fā)現(xiàn)冷卻塔內(nèi)存在大量的膠球，說明漏球現(xiàn)象嚴重。同時在收球時發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)上粘有部分膠球粘連在收球網(wǎng)上，在收球時發(fā)現(xiàn)有膠球被切為兩半，而且在膠球泵開始啟動之后，收球室震動大且膠球泵軸承溫度升高，說明膠球泵設(shè)計存在不合理性。對收球率不高的原因和膠球泵設(shè)計不合理的原因我們進行了認真的分析。

2.1 二次濾網(wǎng)

眾所周知，膠球只能依靠循環(huán)水作動力來運動，在管中自身不能移動，加入水中雜質(zhì)過多，就會堵塞二次濾網(wǎng)，導(dǎo)致流量減少，不利于膠球的順利通過。同時，流量的減小也會造成水的溫度上升，導(dǎo)致膠球回球率較低，最終只能通過人工機械的方法進行清洗。因此有必要在一次濾網(wǎng)之后、凝汽器入口前設(shè)置二次濾網(wǎng)。

2.2 凝汽器的檢查和處理

鑒于凝汽器設(shè)計中膠球清洗裝置的運行尚未考慮周全，導(dǎo)致膠球卡于狹縫處，此次改造對該類狹縫進行了全面的封堵，比如加十字鋼筋封住。同時對涉及到凝汽器的部件嚴格按國家標準進行檢查、驗收、排除癟管，并清除水室中的一切雜物。由于流體質(zhì)點有慣性，膠球循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)流暢問題嚴重影響膠球的正常投入，導(dǎo)致整個流體在離開冷凝管后只能繼續(xù)向前流動， 在管壁拐角處流體與管壁脫離形成漩渦區(qū)，以至于系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)。鑒于此，可以對凝汽器水室內(nèi)部分區(qū)域進行封堵。

2.3 收球網(wǎng)的檢查和處理

在設(shè)備整個投運過程中不難發(fā)現(xiàn)，當凝汽器循環(huán)水的壓力均有微量的提高時，收球網(wǎng)處于收球的位置，因此表明堵塞現(xiàn)象較為嚴重。通過解體發(fā)現(xiàn)， 解體發(fā)現(xiàn)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，這是由于長時間處于停運造成，最終形成了惡性循環(huán)。可以采取人工機械的方法認真的清除。同時大量的實踐和研究發(fā)現(xiàn)，小收球網(wǎng)傳動桿上直徑8mm的銷子，常易發(fā)生疲勞斷裂，可以采用不銹鋼材料取而代之。柵格沒有關(guān)到位，通過調(diào)整電動執(zhí)行機構(gòu)螺桿，使之不致跑球，收球網(wǎng)關(guān)到位。

2.4 膠球的選用

對于膠球的選用，主要從以下幾方面考慮，首先是濕態(tài)密度，需要與循環(huán)水保持一致，投入運行前需先用水浸泡1～2小時，使膠球中的微小孔隙都充滿水，這樣膠球才能隨機進入凝汽器銅管，避免膠球在出水管中滯留和漂浮；其次是化學(xué)性能，特別要注意化學(xué)性膨脹與老化；再次是硬度，根據(jù)凝汽器銅管材質(zhì)不同，選擇合適的金鋼砂球?qū)⒂补溉コＷ詈笫侵睆剑P(guān)系到收球率，一般可以選用直徑24mm優(yōu)質(zhì)海綿球。

2.5 制定操作規(guī)程和管理制度

在操作規(guī)程的制定過程中首先需要明確完善每日一次的清洗制度，責任明確，落實到班組；同時，根據(jù)凝汽器的端差、真空等特性參數(shù)，對清洗效果進行監(jiān)督；投運時，在收球率達到95%以上，可將收球網(wǎng)打至運行位置，保持合理的循環(huán)水壓力。

3 結(jié)語

針對100萬千瓦汽輪機組膠球清洗裝置存在的問題和對策，前人從不同的角度進行了分析研究，主要從影響凝汽器換熱及真空的因素為切入點進行分析，結(jié)合機組的特點對凝汽器進行進一步的改造，諸如收球網(wǎng)出球口改造，管道及附屬部件檢修等。造成膠球清洗裝置存在的問題主要是由于收球網(wǎng)制造差及安裝工藝粗糙。導(dǎo)致結(jié)垢嚴重，再加上沒有安裝二次濾過網(wǎng)，致使許多雜物進入凝汽器，妨礙了膠球清洗裝置的投運。大量的實踐證明，制定有關(guān)規(guī)章制度、科學(xué)的管理是健全跟蹤運行技術(shù)參數(shù)記錄，才能保證膠球清洗裝置的正常投入。

參考文獻：

[1] 王奮林.100MW汽輪機組膠球清洗裝置存在的問題與對策[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2009（20） ：116-117.

[2] 金盛，肖毅，馬忠生.凝汽器膠球清洗系統(tǒng)存在的問題及對策[J].新疆電力技術(shù)，2011（4）：80-82.

作者簡介：

陳榮虎（1974-）男，江蘇武進人，工程師，江蘇電力裝備有限公司，設(shè)計人員。