提高凝汽器膠球清洗裝置收球率的措施

徐冉 郭剛

【摘要】 汽輪機凝汽器是火力發電廠的重要設備，凝汽器水側管束內壁的清潔情況對汽輪機凝汽器保持最佳真空提高機組經濟性具有十分重要的意義。本文介紹了150 MW汽輪機組凝汽器膠球清洗裝置，分析了收球率低的原因，提出了具體的改進措施，改進后膠球的收球率明顯提高。

【關鍵詞】 膠球清洗 收球網 凝汽器

一、概述

凝汽器常用的清洗方法有機械清洗、酸洗、通風干燥、高壓水槍擊振沖洗及膠球清洗。其中，膠球清洗具有勞動強度小、安全可靠等優點，成為減小凝汽器端差、提高汽輪機循環熱效率、降低發電煤耗的有效手段。膠球清洗既可以保證汽輪機的正常運行，又可以達到良好的清洗效果，因而被我國各電廠普遍采用。山東濟礦魯能煤電股份有限公司陽城電廠裝機容量為2×150 MW，#1、#2汽輪發電機機組2009年投運發電，每臺機組配備2套膠球清洗裝置，凝汽器東西側各1套。但是膠球清洗裝置的收球率自投產以來一直偏低，最高時只能達到80%，有時甚至為零。為此，對膠球清洗裝置收球率低的原因進行了分析和排查，并對膠球清洗裝置和凝汽器系統進行了部分改造。

二、凝汽器膠球清洗裝置的清洗原理及組成

凝汽器膠球清洗裝置所用膠球有硬膠球和軟膠球兩種，所用膠球不同，清洗原理亦有區別。硬膠球的直徑比管束內徑小1—2mm，膠球隨冷卻水進入管束后不規則地跳動，與管束內壁碰撞，加之水流的沖刷作用，將附著在管壁上的沉積物清洗掉；軟膠球的直徑比管束內徑大1—2 mm，質地柔軟的海綿膠球隨冷卻水進入管束后，即被壓縮變形與管壁全周接觸，從而將管壁的污垢清洗掉。凝汽器膠球清洗裝置由膠球輸送泵、二次濾網、裝球室和收球網幾大部件組成。把經過浸泡合格的膠球填入裝球室，啟動膠球輸送泵，膠球進入循環水管路，經凝汽器的進水室進入管束進行清洗。膠球流出管束后隨水流到達收球網，被膠球泵入口負壓吸人泵內，重復上述過程，反復清洗。

三、膠球收球率低的原因

1、循環水壓力低、水量小，膠球穿越管束能量不足，堵在管口或管束內。2、收球活動網板的執行機構設計不合理。收球活動網板的轉軸由電動裝置來驅動，執行機構限位調整不當導致活動網板不能關閉到位，致使殼體與內壁之間形成較大的縫隙，造成跑球。3、收球活動網板的間隙不均勻，致使收球網污染而堵球或卡球。4、凝汽器進口水室存在渦流、死角，膠球聚集在水室中。5、膠球質量差，新球較硬或過大，不易通過管束。6、環形管道長，增大了膠球循環阻力，在閥門和彎頭處容易產生積球。7、凝汽器水室結構不合理。

四、原因排查

1、夏季工況下收球率明顯偏高，最高可達到95%，最低也有80%；而冬季工況下收球率明顯較低，只有50%左右，有時甚至為零。分析運行方式可知，由于冬季工況下循環水泵采用低速運行，造成循環水流速降低，膠球穿越管束時能量不足，堵在管口或管束內。在凝汽器檢修時發現凝汽器管束內存有大量膠球，證實了該分析的正確性。2、膠球清洗裝置收球網為倒V形結構，收球網的開啟和關閉為電動操作。檢修時進入收球網內檢查發現，收球網關閉不到位，存在縫隙，造成跑球現象。3、檢查膠球。系統選用的膠球為“軟球”，直徑為18 mm，經浸泡后發現，膠球濕態密度與循環水相同，膠球可以浮在水中任意位置，說明膠球質量合格。4、機組檢修凝汽器水室發現凝汽器防渦流板安裝不合理，存在較大的縫隙，部分膠球進入后無法出來，影響了收球率；另外凝汽器水側放水管未加裝濾網，大量膠球進入內部無法收到。5、對膠球系統管道進行檢查發現有積球現象，說明膠球系統管道設計不合理。

五、改進措施

1、在冬季工況下，膠球清洗裝置投入時增加1臺循環水泵以提高循環水流速，保證收球率在合格范圍內。2、對收球網重新調整限位，且規定收球網電動關閉后再手動關閉，確保其嚴密。3、利用膠球吸水機對新膠球進行壓水排氣處理，確保膠球吸滿水，保證其密度與循環水的密度一致，不會漂浮在水面上影響收球；定期檢查膠球質量，發現膠球磨損或失去彈性應及時更換。4、將凝汽器水室防渦流板處的縫隙消除，在放水管管口加裝濾網，防止膠球進入死角無法回收。

六、改進后的效果

通過以上改進措施，膠球收球率低的問題得到了徹底解決，如今膠球收球率均在95%以上，凝汽器端差全年平均為3℃。實踐表明，膠球清洗裝置的定期正常投用，能及時清除掉凝汽器管束內壁污物，使凝汽器管束保持較高的清潔度，對提高機組經濟性能起到非常重要的作用。但是，單獨靠膠球清洗裝置來提高收球率也不現實的，需要對相關的設備進行改造及循環水運行方式進行配合調整才能提高收球率。

參 考 文 獻

[1]陳貴星，尚勇.汽輪機凝汽器膠球清洗系統控制的完善

[2]華北電力技術，2007（1）

[3]繆國鈞，葛曉霞.凝汽器臟污及漏氣對循環水系統優化目標值的影響[J] [4]汽輪機技術，2008，50（1）