凝汽器膠球清洗系統(tǒng)性能研究及優(yōu)化

金俊先,姜思宇,肖增弘

（沈陽工程學院研究生部,沈陽 110136）

凝汽器膠球清洗系統(tǒng)性能研究及優(yōu)化

金俊先,姜思宇,肖增弘

（沈陽工程學院研究生部,沈陽 110136）

火力發(fā)電廠大型機組設備在經過長期運行后，都會產生一定的能量損失。其中凝汽器銅管內壁在出現(xiàn)結垢后，一般會進行停機清洗，不僅工作量大、工期長，而且工作環(huán)境惡劣。但采用膠球進行自動清洗不僅可以使機組不必停運，還能減輕勞動強度，由此提高了生產率，而且可以隨時進行清洗，并保持凝汽器的良好運行狀態(tài)。通過對凝汽器膠球洗清洗系統(tǒng)性能進行優(yōu)化分析，提升機組的運行性能，從而取得良好的經濟效益。

膠球清洗系統(tǒng)；凝汽器；優(yōu)化

1 膠球清洗系統(tǒng)對機組效率的影響

為了提升機組的循環(huán)熱效率，必須使凝汽器真空有所提高。但凝汽器的管壁出現(xiàn)臟污現(xiàn)象，不僅使冷卻性能變差，同時還影響到凝結器的背壓、端差。在對凝汽器冷卻管進行相關研究后我們可知管壁結垢不僅會使傳熱系數(shù)產生變化，同時還可通過提升其表面清潔度來提高機組運行真空，凝汽器的清潔不僅對機組運行起到十分重要的作用，而且提高機組運行效率的重要途徑。由于當前還沒有采用縮減冷卻管內壁的流動邊界層厚度的辦法，因此，對冷卻管內壁所采用的是膠球清洗裝置。

2 凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的運行方式

2.1 膠球清洗系統(tǒng)運行

在機組的實際運行過程中，可以借助以下有效措施：首先，可以在確保膠球清洗裝置系統(tǒng)進行正常而連續(xù)的工作狀態(tài)下，投入一定的化學藥劑，使循環(huán)水的濃縮倍率得以降低，同時還能對管壁結垢速度進行有效控制。其次，需要對水循環(huán)系統(tǒng)進行過濾處理，同時在冷卻塔引水溝與循環(huán)水泵的入口處增設過濾網，確保能夠有效攔截運行中夾帶的雜物，避免其流入凝汽器內部。此外還要使冷卻塔的排污與補水能力有所加強，可以通過進行充分的換水，使水循環(huán)的濃縮倍率得到有效降低，由此確保凝汽器的管壁結垢速度得到一定控制。最后，在進行機組檢修時，可將冷卻塔內的積水放盡，并進行徹底清洗，同時還要將水溝與冷卻水管一并進行清理，確保其系統(tǒng)的清潔性。

2.2 確定膠球的清洗強度

在凝汽器的管壁清理達到清潔效果后，為了避免出現(xiàn)清洗不足或清洗過度的情況，可以對清洗強度進行指標的定量分析與控制，也就是說將清洗的頻率、時間，以及膠球以管內徑的過盈量三者的乘積作為清洗清洗強度，并可以依據(jù)水質與清潔程度確定清洗程度，繼而通過凝汽器的真空與端差等進行判斷分析。如此可通過膠球數(shù)量的控制對清洗頻率進行優(yōu)化。

2.3 進行合適的膠球尺寸選取

由于清洗效果與膠球的質量、直徑、硬度有一定關系，因此為了確保清潔效果，必須進行合適的膠球選取。根據(jù)下圖所示我們可以看出，膠球直徑的確定需要對循環(huán)水的進、出水口壓降，還有冷凝體魄人清潔程度進行判斷選擇。一般情況下，膠球的外徑需要大于清洗管的直徑，在進出水口的水阻產生下降時，凝汽器的端著也隨之下降，但降至一定數(shù)值將不再有所變化，并能夠達到最佳清洗效果，真空也明顯上升，此時凝汽器管壁的清洗效果最好。為此在實際設計中，一般采用的是濕態(tài)直徑大于鋼管內徑1-2mm的膠球，而且膠球球徑漲大不會超過0.5mm，不僅能保持其穩(wěn)定的運行狀態(tài)，還要確保膠球氣孔具有較強的連通吸水性，從而保證對底部與頂部能夠進行徹底的清洗（見圖1）。

3 優(yōu)化凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的措施

對于系統(tǒng)管道的布置需要保持簡潔化，并且使管路盡量平直而簡短，彎管數(shù)量也要盡量減少，確保管內平滑無阻。而對于凝汽器進水室與出水室應設計成圓弧結構，使膠球不會產生滯留或卡死。在采用進口部件安裝于膠球清洗的關鍵部位后，使其結構更為合理。而對于收球網與裝球室的優(yōu)化改進之處，則是對其殼體部分采用了耐腐蝕的材料與處理措施，例如用天然橡膠作為表面襯膠，使整體進行硫化處理，并在其外部涂抹防銹漆。還有將裝球室的切換閥改為電動控制，使其不僅能夠進行收球、換球，還能實現(xiàn)運行控制功能，使機構更靈活便捷，而且不卡球。最后，為了使收球網的水阻大、磨損大、導流不穩(wěn)，以及維護困難等問題得到根本性解決，將其設計成活動柵格式與旋擺自鎖式結構，這使膠球運行后不僅可以通過柵板將膠球收于網板處，還可在停止清洗時，使網板旋轉保持與水流方向一致，從而減少了水阻，同時還對網板雜物得到有效清除。這一改進方式的優(yōu)點為在于其不僅克服了收球網的普遍性缺點，同時還能確保其表面平滑性，既不卡球、夾球，而且強度與剛性均表現(xiàn)良好。而且與此同時，網板驅動裝置也進行預警措施處理，避免網板在水流沖擊下產生振動。此外，骨架與網芯也具備足夠強度，膠球硬度富有彈性，同時達到了耐腐蝕的要求。

4 結束語

綜上所述，通過對電廠機組中的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)進行優(yōu)化分析，不僅可以提高投運率，使其獲得良好的清洗效果，尤其是使凝汽器可以在真空狀態(tài)下保持較高的水平發(fā)揮，從而降低了機組的汽耗率，使電廠最終達到了節(jié)能減耗的目的，同時也創(chuàng)造出了非常可觀的經濟效益。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.115