汽轮机胶球清洗收球率低,跑球的原因分析及处理

汽轮机胶球清洗收球率低,跑球的原因及处理 我公司#1、#2机组的凝汽器胶球清洗装置是无锡寅业电力环保设备厂的产品。全套胶球清洗装置由二次滤网、装球室、胶球输送泵和收球网几大部件组成。收球网为SD型活动删格单板收球网。配套的胶球输送泵为输送胶球专用的离心泵，装球室型号Z-Q-S1。众所周知，保持凝汽器较高的真空和较小的端差，是提高机组循环热效率的主要方法之一。以15MW机组为例，汽轮机真空降低1kPa，将导致汽耗增加0.13kg/kWh。我公司凝汽器循环水冷却水系统为开式循环，循环水冷却水水源为河水，由于河水污染日益严重，凝汽器循环水水质越来越差，常有大量塑料纤维物、淤泥、编织袋、树枝杂草等垃圾杂物进入冷却水系统，严重堵塞凝汽器，再加上我公司循环水入水口在码头边上，煤船进出搅动引起淤泥上翻，大量煤灰淤泥进入循环水，影响凝汽器的热交换率，导致机组背压升高，降低机组出力，影响机组的正常运行。 我公司从2003年开始，#1、#2机凝汽器相继安装了二次滤网和胶球清洗装置，力图改善凝汽器运行工况，胶球投运后对机组真空的提高起到了很好作用。 但是胶球清洗大概正常运行了1个月后，凝汽器收球率就缓慢下降，收球率均不足80%，有时收球率几乎为零。为此，我们对可能存在影响收球率不高的原因进行了分析。经分析影响胶球收球率低的原因主要有以下几点: 1、循环水压力低、水量小，胶球穿越铜管能量不足，堵在管口。2、活动式收球网与管壁不密合，引起“跑球”，收球网污脏堵球3、凝汽器进口水室存在涡流、死角，胶球聚集在水室中4、新球较硬或过大，不易通过铜管 5、胶球比重太小，停留在凝汽器水室及管道顶部，影响回收。针对以上原因，我们分别进行了检查，作了以下改进措施:1、投运清洗装置时，增开循泵，保证循环水母管压力和流量2、在二次滤网和收球网上安装人孔门，定期进行清理并保持清洁。3、每次投入胶球数量为凝汽器单侧铜管数的10%，每天定期清洗，并保证1小时清洗时间。 4、采用胶球的直径与铜管内径相等，发现胶球磨损或失去弹性，及时更换新球。 另外我公司投产时凝汽器的未考虑胶球清洗装置的运行，进出口水室的隔板与水室盖及管板的衔接处的狭缝可能会引起水流的倒串，所以对该类狭缝进行了全面的封堵。通过以上措施的执行，胶球收球率低的问题得到了有效解决和预防，如今胶球收球率均在90%以上。 实践表明，胶球清洗装置的定期正常投用，能及时清走凝汽器铜管内壁污物，使凝汽器管束保持一定的清洁度，对提高机组经济性起到非常重(二) 华亚热电两台机组胶球清洗装置投运过程中出现的问题分析、探讨及一系列改造方案一、概述 华亚热电两台机组容量分别为15MW和18MW，均为南京汽轮机厂制造，凝汽器胶球清洗装置是连云港新海机械厂的较早期的产品，全套装置分为收球网、装球室、胶球泵等几大部件，收球网采用活动斜板栅格侧转到位收球，正常运行时转至竖直位置，基本不产生水阻，型号为SF-630，配套的胶球泵为输送胶球专用的JQ125-11 型离心泵，装球室为典型的漏斗型，缺点是装取球比较麻烦，给正常操作造成很大不便。 众所周知，保持凝汽器较高的真空和较小的端差，是提高机组循环热效率的主要方法之一。汽轮机背压增高，将导致热耗增加，煤耗增加。凝汽器管道的脏污，使换热系数变小，端差增大，凝汽器真空变差，胶球清洗是凝汽器清洗的成熟方法，从周围电厂的实际使用情况来看，胶球清洗装置的定期正常投用，能及时清走凝汽器管道内壁污物，使凝汽器管道保持一定的清洁度，对防止结垢起到非常重要的作用。华亚热电采用闭式循环，一期工程结束后，一号机组开始运行，由于当时泵房比较近，河水水质相对较好，加上循环水换水量较大，汽机真空还可以，胶球装置只是试投过几次，收球率很不理想，因我厂凝汽器管道是20×0.75的不锈钢螺旋管，当时也确实存在认识上的误区， 认为螺旋管不适合使用胶球清洗，故胶球清洗装置一度停止投用。华亚热电二期工程结束，随着二号机组的投运，凝汽器真空问题明显暴露出来了。因热电车间占地拮据，新泵房离主厂房有四、五百米的距离，冬天真空还可以，夏天真空问题就显得尤为突出，这样不得不依靠人工清洗凝汽器，我们知道，人工清洗付出的代价是巨大的，随着公司用电负荷的增加，解决凝汽器真空问题成了热电车间的首要问题，车间领导组织部分技术骨干成立攻关小组，一定要解决胶球清洗装置正常投运的任务，经过多方面的研究，并着手进行有关试验，分析和结构检查，找出了影响收球率不高的关键因素，并进行了改造，经再次投运结果表明，我们华亚热电的胶球清洗装置改造方案是成功有效的。 1、存在的问题: 随着二期工程的结束，二号机组的正式投运，凝汽器端差变化明显，限制机组带负荷，胶球清洗装置先后试投过很多次均未能达到满意的收球率，有时球甚至不循环，凝汽器端差不能得到有效控制，在人工清洗时发现管壁上黄乎乎的软垢厚度有2mm左右，严重 影响了凝汽器的热交换能力，要彻底清洗管中软垢，只有对胶球清 洗装置进行改造，力求胶球系统能正常投用，发挥其在线运行，清 洗效果明显的特点。 2、原因分析及改造实施方案 在投入胶球清洗初期，在冷却水塔内发现部分胶球，这说明栅格存在不到位现象，对可能存在影响收球率不高的因素我们进行了 分析: (1)、我们发现凝汽器放空气门在投用胶球清洗装置后放水不畅，说明此处已经塞球了，凝汽器半侧人工清洗时发现里面塞满了 球，此处加一个十字钢筋条封住。 (2)、冷却水塔内有胶球，说明收球网没有到位，停运半侧检查发现存在两个问题，一是栅格上有较多垃圾包括塑料纸及填料， 全部清除干净。二是栅格没有到位，调整电动执行机构螺杆，使收 球网到位。(3)、球循环率小，刚开始投运时较多，不一会球就变少了，我厂凝汽器进口压力为0.13MPa，出口压力为0.1MPa，球应该能从管中通过，且我们使用的是,17mm的胶球。操作中也发现当关小凝汽器进口门时，胶球循环个数相应增加，难道胶球泵出口压 力太低了,为此我们特意做试验，停用半侧凝汽器后，在另一侧投 运胶球清洗装置，果然胶球不再循环，难怪夏天增加大循泵后，胶 球根本不能循环。原胶球泵扬程为11米，运行时出口压力和凝汽器进口压力相差不大，胶球不能循环也就不奇怪了。 (4)、凝汽器的检查处理，对进出口水室的流程隔板与水室盖及管板的衔接处的狭缝进行检查，密封不严可能引起水流的倒串， 导致胶球卡于此，我厂1#机东侧凝汽器在检查中就存在这种现象，对该类狭缝进行了全面的封堵，对凝汽器进口管及本件管束进行逐 一检查，去除粘在管口上的垃圾，焊查以及冷却塔上的填料碎片。 针对以上问题的逐一检查和改造，首先在二号机上试投用，效果非常明显，因为二号机离泵房更远一些，凝汽器循环水进口压力 相对一号机低，所以胶球循环较好，试投用中收球率基本在95%以上，一号机凝汽器循环水进口压力较高，在胶球投运中循环率很低，故 胶球收球率也较低，把1#机胶球泵换成21米扬程，电机功率相应改成15KW后，收球率明显上升，基本维持在98%以上甚至100%，随着夏天的来临，为维持好凝汽器真空必须增开大循泵，到时2#机胶球泵出力会有所降低，收球率也将明显下降，为避免此现象出现，车 间领导决定在近期更换2#胶球泵，使其扬程增加到21米，到时这次整个胶球装置的问题分析、改造及实施工作将画上圆满的句号。3、运行方面首先完善每日一次的清洗 由专人负责，落实到班组，并且明确一些操作上的措施，如正确的投球数量，保持在凝汽器单侧、单流程冷却管极数的10%，根据凝汽器的端差、真空等特性参数和胶球直径、外观等对清洗效果及 时，以便更换胶球最多不超过90次累计次数，投运时注意收球 网位置到位，不能跑球，收球率达到95%以上，可将收球网打至运行位置，不让其对循环水产生水阻。4、改造后的效果评价 处理后的胶球装置每天投运半小时，收球率都在95%以上，1#、2#机凝汽器端差基本维持在8.5?-9.5?，真空保持在-94kpa左右，汽耗明显下降，生产指标也有明显好转，公司用电得到有力保障，最重要的是为公司节约了能源。 (三) 凝汽器设备是汽轮发电机组的重要辅机之一，是电厂热力循环中的重要一环，对整个火电厂的建设和安全、经济运行都有着决定性影响。从设备投资看，汽轮发电机辅机的价格约占主机的一半。而辅机价格中的50%用于凝汽器。从材料消耗看，凝汽器钢材和管子材料消耗量是相当可观的，国产600MW机组凝汽器装配好后，无水时重约1343吨，其中冷却管材重约421吨。从结构尺寸看，凝汽器也大型化了，上述600MW机组冷却面积达40000m2，是个四五层楼高的庞然大物。凝汽器设备对整个火电厂的设计、布置、安装和运行维护都是至关重要的，绝对不可忽视! 有很多途径都可以提高汽轮发电机组凝汽器的工作效率，本文主要就如何降低汽轮机组凝汽器的终压和实现它的有效手段，即对胶球清洗凝汽器加以探讨。 凝汽器胶球清洗装置由胶球泵、装球室、分配器和收球网、阀门相应管道组成，是火电厂改善凝汽器运行条件，清洁管子，提高凝汽器真空度，提高机组经济性的有效措施之一。 1.对胶球的认识:,,世纪,,年代能源行业开始采用胶球清洗装置。对胶球的使用已不是新鲜的事物，我国大部分火力发电厂几乎都使用过此设备。胶球的诞生，对发电行业来讲是可喜的事情，它将一台汽轮发电机组原始凝汽器清洁设计系数0.8,0.85提高到1,1.05，从而提高发电机组的出力。 2.胶球现状:目前，绝大多数电厂都装有和使用过胶球清洗装置。由于循环水冷却系统的缺陷，使得胶球收球率较底，甚至收不到胶球，投球前后真空没明显变化。因此，大部分电厂此装置不能正常使用，甚至不用。 3.收球率底的原因:反映凝汽器胶球清洗效果的是收球率，既决定于回收胶球总数与投入胶球总数之比。引起胶球回收率不高的原因很多，主要有以下几点:(1)循环水压力低，流速低，胶球有的浮在水面，有的停在死角，有的卡在管子头上。(2)循环水质差，循环水大多为河水、海水，因受到污染，水中杂草、污物多，滤网不能有效的起到良好的作用。污物堵塞二次滤网，造成凝汽器经常失水，影响真空;杂物进入凝汽器，管口被堵;杂物堵在管板上;杂物堵在凝汽器内和收球网上。(3)收球网受到冲刷，使栅格篦子间隙增大，造成跑球;(4)一次滤网效果不理想，大量杂物进入系 统造成二次滤网杂物积聚，经常堵塞，排污困难，减少通流面积，从而增大水阻。(5)凝汽器泄露，使凝结水不合格，限制了胶球的清洗投入;胶球泵密封性不好，距离过远，胶球不易打出。 4.提高收球率的措施:(1)领导重视管理，制定合理的操作规程，设专人定期维护。(2)无论河水、海水，水质较差，必须完善一次滤网。目前普遍使用的一次滤网严密性不够，进水方式布局不合理，杂草、纤维缠绕现象严重。(3)循环水压头不够，应减少系统阻力。(4)正确设计、使用收球网。(5)胶球要选得合适，软硬适度，湿态时要等于水(海水)的密度，使球不悬浮在水(海水)中，胶球质量好，微孔粒度适当，材质均匀，可塑性、耐磨性好。胶球直径大于管子内径1,2毫米。 5.胶球的使用:从清洁度高低可以反应出凝汽器的清洁状况，并以此来决定投入胶球的间隔与投运时间。这样便可保证凝汽器既清洁又不致产生过度清洁，使管子磨损。据有关资料介绍，当清洁度为下列数值时，应投入胶球清洗装置。设清洁系数为J，则:J?0.75(对小型机组);J?0.8(对中型机组);J?0.9(对大型机组)。当J=1.00,1.05时，可暂时停止清洗。 6.使用胶球清洗装置的优越性:胶球清洗凝汽器是行之有效的措施。(1)降低凝汽器的端差，提高真空度，保证机组的满发和超发;(2)在不停机的情况下清洗，每年可多发上百万度电;(3)改善工人的劳动条件，节省劳动力;(4)节约燃料，节约大量物资;(5)消除了垢下腐蚀，保护管子，延长寿命。(6)资金投入少，使用方法简便。