發電機空冷器在線膠球清洗改造的探討

段倫俊

（山東鋼鐵萊蕪分公司能源動力廠，山東萊蕪 271104）

引言

發電機在運行中，銅和鐵的損耗均變成熱能，使發電機各部分發熱，尤其是定子繞組，為保證發電機的繞組絕緣材料能在允許溫度下長期運行，必須把銅損和鐵損產生的熱量排除出去，因此，對發電機必須不斷地進行冷卻，發電機冷卻效果的好壞，對發電機的容量有極大的影響。

1 現狀問題

銀前25 MW發電機組采用的是空氣冷卻方式，管組內部通過循環水換熱對系統內的空氣進行冷卻，由于循環水水質較差，發電機空冷器水側易結垢，導致空冷器的冷卻效果降低，引起發電機的進風溫度升高，進而引起發電機定子溫度升高，長期運行會導致定子絕緣老化，發電機壽命縮短。

為防止煤氣放散、提升發電量，車間發電機組一直長時間運行，極少有停機檢修機會，全年運行時間320天以上。由于沒有停機檢修機會，發電機空冷器水側常常積泥嚴重(圖1)。

圖1 空冷器換熱管、端面積泥嚴重

由于換熱管積泥嚴重造成空冷器冷卻效果大幅下降,冷卻水溫升僅1.6℃，說明換熱效果較差，空冷器水側存在大量污垢。冬季及春秋季空冷器的效果能夠滿足設計要求，但當夏季循環水溫度升高時，空冷器的冷卻效果無法達到最高出風溫度40℃（見圖2）的設計要求，對發電機的安全運行造成隱患。

圖2 空冷器進出

2 問題分析

循環水水質較差，是造成空冷器水側積泥、結垢的主要原因，但由于水源及工藝問題，循環水水質不可能達到太高的潔凈程度。發電機空冷器無法定期清理使換熱效果進一步惡化，由于受公司煤氣放散制約及發電效益影響，發電機不可能定期停運進行空冷器清洗。

3 問題探討

如能實現發電機空冷器在線清洗，將能較好的解決水側積泥、結垢問題，提升發電機工作環境，消除發電機空冷器停機清洗帶來了發電損失。

4 改造措施

對現有的發電機組膠球在線清洗裝置進行改造(如圖 3)。

圖3 發電機空冷器膠球在線清洗改造示意圖（虛線）

4.1 投球管路設計：將膠球清洗系統的裝球室出口分配器前接一DN80管路，接至空冷器冷卻水濾水器后，并在盡可能靠近分配器端（防止管段太長，凝汽器清洗時此管段積球）安裝一球閥。

4.2 收球管路設計：在空冷器回水豎管端內安裝一斜收球柵格（圖4），柵格底部開口連接DN80管路，引致原收球管路分配器后，并在盡可能靠近分配器管段添加球閥。

圖4 收球柵格設計

操作步驟：

（1）關閉進凝汽器各路進球閥，關閉凝汽器各路收球閥。

（2）開啟空冷器進球閥，開啟空冷器收球閥。

（3）裝球室投入膠球50個，打開投球網，壓緊裝球室壓蓋。

（4）啟動膠球泵，系統運行30 min。

（5）關閉裝球室收球網，膠球泵繼續運行5 min，停泵。

（6）關閉空冷器進球閥、收球閥，裝球室放水，開裝球室壓蓋，收球，檢查膠球回收情況。

5 效益

改造需人工費用150元，材料費用500元，合計650元。此為一次性費用,因數額小可忽略不計。

為保證發電機空冷器換熱效果，空冷器一年最少需清洗4次，清洗一次費用2000元，影響發電時間10 h，影響發電量：

2.5 萬kWh×10 h×4次=100萬kWh

合計造成損失：100萬kWh×0.6元/kWh+2000元×4=60.8萬元。

膠球泵耗電：320天×0.5h×11kW×80%×0.6元/kWh=844.8元

年可提升發電效益：60.8-0.08448=60.7萬元。

如能在全廠推廣，則效益巨大。

同時提升了發電機工作環境溫度，延長了發電機的使用壽命。