膠球清洗系統收球率偏低原因分析及處理

      火力發電廠膠球清洗系統是保證凝汽器換熱管束清潔的一種有效手段。但由于系統配置、運行和檢修控制以及海綿膠球質量等多方面的

原因,膠球清洗系統運行的往往存在各種問題。總結了潮州發電公司歷年來海綿膠球收球率低的原因,并梳理了針對性的措施,對系統進行了

技術改造和運行調整,取得了很好的效果。

      凝汽器是火力發電廠設備中非常重要的熱交換設備,凝汽器換熱效率的好壞直接關系到凝汽器端差及機組真空。而在凝汽器熱交換管

路中,經常會有雜質沉積和微生物的附著形成的水垢,這些都會降低換熱效率,引起凝汽器端差變大、汽輪機真空下降,終導致汽輪發

電機組效率下降。因此,必須定期清洗凝汽器冷卻水管路,保持凝汽器換熱管路的清潔,提高凝汽器的換熱效率,對提高整個機組的熱效

率有著非常重要的影響。現在凝汽器膠球清洗是國內大型火力發電廠普遍采用的方法。膠球清洗特點是勞動強度小、安全可靠性高。其已

經成為有效減小凝汽器端差、提高汽輪機循環熱效率、降低發電煤耗的重要手段。

膠球清洗設備系統概述

      潮州發電公司二期兩臺1000MW機組各安裝兩套程控膠球清洗系統,分凝汽器內、外圈清洗系統,可獨立運行。機組循環水系統為開

式循環,水源為海水,每臺機設置三臺循環水泵,采用擴大單元制,每臺機組循環水母管之間設置了聯絡閥門,可以根據季節溫度的變

化,靈活安排循環水泵的運行方式。凝汽器為雙殼體、單流程、雙背壓表面式凝汽器,并列橫向布置。

凝汽器膠球清洗系統工作流程為彈性清潔膠球在浸濕的狀態下直徑比循環水冷卻管內徑略大(約1~2mm),將膠球置于裝球器內(膠

球量為凝汽器單側冷卻管數量的7~13%),膠球清洗系統全部手閥開啟,膠球泵啟動后將膠球由進水管壓入凝汽器水室,在循環水進出口

壓力差的作用下擠壓通過冷卻管,對凝汽器冷卻管內壁附著物進行一次清洗,污垢隨循環冷卻水流出，膠球隨循環水進入位于出口管的收

球網,經過收球網的收集后,由膠球泵抽出重新回到裝球器,如此循環往復對凝汽器冷卻管實現連續清洗。現場既要求保證除垢效果,又

要保證收球率，使其不低于90%。

膠球清洗系統運行中收球率低的原因分析

      潮州發電公司二期機組投產初期,頻繁發生膠球收球率低的情況,經分析,膠球收球率低的原因主要有以下幾點:

      膠球泵入口管路阻力大,膠球堵塞管道。機組運行中頻繁發生膠球堵塞收球網與膠球泵之間管道,分析原因為膠球泵入口管路較

長，管路上彎頭較多(達8個),且彎頭采用直角彎頭,造成膠球流動阻力增大,發生膠球堵塞管路;

      膠球堵管在膠球泵入口管路后,大量膠球聚集在收球網處,由于收球網有定期自動沖洗功能,收球網打開后堵塞在收球網處的膠球

被循環水帶走,造成收球率低;

      膠球泵出力不足。若膠球泵出力不足,收球網與集球器之間差壓低,海綿膠球流速慢,便容易堵塞在膠球泵入口管路中;

      海綿膠球更換不及時。膠球在運行中不斷磨損,體積逐漸變小,若更換不及時,膠球便會從收球網網眼直接流走,造成跑球;

      冬季循環冷卻水壓頭較低、流量小,造成膠球穿越鈦管壓頭不足,加之鈦管結垢、海綿膠球直徑大等原因,阻力大,膠球就會堵塞在鈦

管管口;

      凝汽器水室流場分布存在死角和渦旋,造成海綿膠球在水室堆積,停機檢查發現較多膠球堆積在死角處;

      海綿膠球質量不合格或浸泡時間不足。新球未浸泡充足或較硬、過大,漂浮在水室上部,不易通過鈦管;

      收球網臟污堵塞壓差.上升并達到了壓差過高的限值或差壓變送器故障時,收球網直接進行反洗,將丟失一部分膠球;

      收球網關閉不嚴,造成膠球跑球;

      集球器關閉不嚴,海綿膠球不能完全收集在集球室。

解決方法

      對膠球泵入口管路改造。將原直角彎頭更換為120度彎頭,并減少彎頭數量3個,縮短管道長度,減小膠球泵入口管路流動阻力;

      取消收球網定期自動沖洗功能,保留收球網差壓高自動沖洗功能,避免膠球堵塞在管道內時打開收球網,造成膠球跑球;

      更換大容量膠球泵電機,提高膠球泵出力;

      定期更換海綿膠球。原膠球運行方式為膠球清洗系統24小時連續運行,每周一定期收球并清點數目,清點后取出壞球,補充新球至1000個浸

泡24小時后投入運行。此運行方式下若運行人員不及時更換較小的膠球，下次收球時可能磨損較小的膠球已從收球網跑走,造成收球率

低，且清洗效果差。后經相關試驗,海綿膠球使用壽命在4周左右,特規定膠球使用4周后,統一更換新球,每周一清點時取出壞球,不再添加

新球;

      在冬季低負荷或其它特殊工況下,凝汽器需保持低循環水流量運行時,在停循泵前,應先收球至少30分,再停止膠球清洗裝置、循

環水泵運行,待機組漲負荷增啟循環水泵后,再及時投入膠球清洗裝置運行;或在膠球裝置收球時,適當關小凝汽器出水蝶閥,減小收球

網前后差壓,提高循環水壓力,以防止膠球堵塞,提高收球率。

      機組啟動凝汽器循環水注水時確保注滿水,防止空氣在水室上部積存,機組運行中定期啟動凝汽器水室真空泵抽出水室空氣,利用

停機機會將凝汽器水室中容易堆積膠球的死角隔開或增加導流板;

      對于大量加入新球后應充分浸泡(在集球器內浸泡不少于24小時),使膠球吸足水后再投運。膠球浸泡時應充分排除集球器內空

氣，確保系統導通。啟動膠球泵后,仍需觀察集球器內是否積存空氣,查看膠球循環是否暢通,檢查膠球泵運行是否正常。如發現有積空

氣、膠球循環不暢等現象,應再次排空氣直至空氣排干凈。

      增加收球網前后壓差遠傳顯示,加強對收球網差壓的監視,發現差壓變送器故障,立即停運膠球清洗系統,聯系檢修處理。若收球

網差壓臟污堵塞,應停運膠球清洗系統后對收球網進行沖洗。每周一收球后由熱工業對收球網差壓變送器進行校驗。

      機組運行中檢查收球網執行機構關閉到位,機組停運后對收球網進行檢查,防止收球網關閉不嚴造成跑球;

      正常運行中,應加強對膠球清洗裝置的巡回檢查,每班不少于一次,通過膠球管路觀察窗檢查內、外圈膠球泵出入口管路膠球循環

是否正常,發現膠球循環量偏少、無球等異常或缺陷,及時通知設備部安排檢查處理;

      每周一收球時檢查確認集球閥關閉嚴密,開始收球程序后注意檢查有無膠球流出集球室,集球閥檢修后做好試運工作。

通過對膠球清洗系統進行改造并對膠球運行方式進行修改后,潮州發電公司兩天百萬機組的凝汽器清洗系統收球率都提高到95%以

上,取得良好的效果,為機組的經濟運行發揮了重要作用。