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胶球清洗装置凝汽器管道清洗行业使用标准

2024/3/18 14:56:32 字体:  浏览 82

胶球清洗装置凝汽器管道清洗行业使用标准

      胶球清洗装置凝汽器管道清洗行业使用标准,目前在我国电力工业中,火力发电仍占主导地位(约占总发电量的80%)。因此火电生产同国民经济发展有着密切的关系。充分发挥现有火电设备的作用,提高火电设备的利用率,提高汽轮机效率,保证机组安全经济运行,是为工农业生产提供更多电力,促进国民经济发展的重要方面。采用胶球清洗技术,是实现上述目标的有效技术措施之一。而制定标准,又是使胶球清洗技术充分发挥实效的有力保证。

凝汽器胶球清洗装置

      胶球清洗装置不仅适用于火电厂、核电厂的凝汽器,而且也适用于其它工业部门与凝汽器结构、工作条件类同的热交换器。

胶球清洗装置凝汽器系统

      胶球清洗装置凝汽器系统是由胶球清洗装置(收球网、胶球泵、装球室、分汇器等)、胶球管路、阀门、部分循环水管(胶球管路出口至凝汽器间和凝汽器至收球网进口间)及凝汽器等所组成的胶球循环回路,系统布置方式一般可分为两种:一种是单元制系统,即凝汽器每侧各配装一套胶球清洗装置凝汽器系统、较适合于100MW及以上容量的机组使用。另一种是共用制系统,即两个收球网共用一台胶球泵和一个装球室,在胶球泵进口和装球室出口各装一台分汇器供切换使用。

      这两种系统中的二次滤网、排污阀和排污管组成循环水二次过滤系统。

清洗原理

      在胶球清洗装置凝汽器系统中,由胶球泵将存放在装球室内的湿态(吸足水后)胶球送入凝汽器循环二水进水管,球随水流一道进入凝汽器,并在水流推动下挤进并通过冷却管,因胶球直径略大于冷却管内径,故通过时与管内壁呈园环面接触,可将冷却管内壁全部擦洗一遍,清除一次污垢,除掉的污垢由循环水带出凝汽器。粘附在胶球表面的污垢,在胶球离开冷却管出口的瞬间恢复原状时,将其绝大部分弹入水中,剩余部分在球水混合流动中经洗涤后也能基本除净。通过凝汽器的胶球在收球网中集中,再由胶球泵抽出,开始二次循环直到将冷却管清洗干净。

胶球清洗的特点及效果

      胶球清洗装置凝汽器系统能在机组正常运行中根据需要随时启停,设备较简单,操作方便,能彻底清除软垢,并能明显减缓结硬垢的速度,防止垢下腐蚀,并有利于维持汽轮机佳背压,提高机组效率,一般情况下可提高机组效率1.0~1.5%,每年可节约标准煤24t/MW以上。缺点是系统水阻略有增加。

电力行业标准DL/T581-95制定说明

制定目的

      胶球清洗装置在我国开始试用至今已快40年了,大量制造、推广也有近20年的历史,产品绝大部分应用于电力系统,故设备设计水平、制造质量和技术性能,对火电安全经济生产都有直接影响。目前国内生产胶球清洗装置和二次滤网的厂家很多,这些厂的技术力量、设备条件、工人素质、质保体系等差异很大,且仅个别制造厂有企业或地方等制定的制造标准,其余大部分都处于较盲目的生产状态,故产品制造质量无可靠保证。过去也曾要求用户订购设备时要进行验收,但因无据可依,验收工作也很难做到有的放矢。这也是设备在使用中出现某些问题的根源所在。另外,近几年来新结构型式的换代产品已经问世,对制造质量等要求更高,为此,我们在总结国内多年制造、使用经验教训的基础上,结合吸收国外先进技术,制定了符合我国国情的设备制造和验收标准。

标准名称

      以前,国内多数介绍胶球清洗装置的文章和制定的各级标准,均把二次滤网归并在胶球清洗装置的设备范围之中,这一概念不够确切。

      因为胶球清洗装置是胶球清洗装置凝汽器系统中的设备而二次滤网则是循环水二次过滤系统中的设备,两个系统是相互独立的,两种设备的作用也不相同,若将其归并在同一类中实属勉强。所以在标准中1章对它们各自作了明确的定义,即胶球清洗装置包括收球网、胶球泵、装球室、分汇器等;循环水二次过滤装置系指二次滤网。

      胶球清洗装置和二次滤网虽是两种不同的设备,但关系较为密切。因为要保证前者的使用性能,一般都需配套安装后者。故凡制造胶球清洗装置的厂家,大都同时生产二次滤网。对用户而言,也同样存在同时验收两种产品的问题。这就是标准名称由两种设备名称组成的原因。

      在形成标准DL/T581-95的报批稿之前,立项制定的是《凝汽器胶球清洗装置技术条件》和《凝汽器胶球清洗装置验收》两个标准,并完成了各自的报批稿。由于在两个标准制定过程中有些问题一直没有得到妥善解决,故对终形成的结果并不满意。所存在的主要问题先是每个标准中都包括有二次滤网方面的内容,但标准名称中均未体现。其次,在内容方面,两个标准中共同需要的部分所占比重很大,而两个标准又同处于制定阶段不能相互引用,故显得内容重复过多。后经申报上级,同意将两个标准合编成一个标准,既包括制造,也包括验收方面的内容,并采用了DL/T581-95的标准名称。

对标准主要内容和主要规定的说明

适用范围

      本标准原是针对以水(淡水或海水)为冷却介质的表面式凝汽器用胶球清洗装置二次滤网的制造、验收而制定的。从清洗原理来看,也同样适用于其它工业部门的换热器(结构、使用条件与凝汽器类似)。都能取得良好的效果。

胶球

      胶球的质量与清洗效果关系密切。目前国内生产胶球的厂家很多,产品质量差异也很大。为保证清洗效果,标准中对所使用的胶球提出了具体的质量要求,如耐磨,则使用寿命长;富于弹性,则清洗效果好,自清洗能力强;湿态相对密度为1.00~1.15,可避免凝汽器水室充不满水时胶球漂浮,而减少参与循环的胶球数量;湿态直径大于冷却管内径1~2mm,保证胶球通过冷却管时,与管内壁形成园环面接触,把管.壁全部擦洗干净。

正常投球量

      “正常投球量”(胶球清洗装置凝汽器系统运行时,投入运行的胶球数量)是凝汽器单侧单流程冷却管根数的7~13%。一般情况下,胶球清洗装置凝汽器系统每天运行30min,冷却管平均被清洗4~6次,可基本保持管内洁净。由于凝汽器结构(流程数)和胶球管路布置(管路长短、弯头数量等)不同,胶球循环一次的时间也不同(一般在20~40s之间),为保证在相同的清洗时间内,对于胶球循环一次所需时间不相同的胶球清洗装置凝汽器系统,冷却管具有基本相等的平均清洗次数(4~6次),就必须确定合理的投球数量,这就是“正常投球量”规定为一个数量范围的原由。在特殊情况下,也允许适当改变投球数量,并相应改变清洗时间,但必须达到所要求的清洗次数。

      以前,提到投球量时,大都指的是10%。它对有的系统(胶球循环一次的时间为30s)是适中的,但对有的系统(胶球循环一次时间不足30s)将会造成过度清洗或清洗不足,不尽合理。这是对投球量重新定义,并采用“正常投球量”这一概念的原因。

收球率

      对“收球率”作定义时,充分考虑了系统布置和设备安装、运行条件,投球数量,运行时间和收球时间等影响因素,即除了设备设计水平和制造质量外,其它条件基本相同。这样才能对胶球清洗装置的使用性能作出较科学的判断,并分出优劣。

收球网和二次滤网的型号及参数系列

      在标准“征求意见稿”和“送审稿”的设备型号编制方法及参数系列一章里,曾包括了收球网和二次滤网的三代、二代产品及一代产品中的一部分。后根据家们的建议,也考虑到应大力推广使用设计新颖、结构紧凑、性能优异的三代新产品,并促进产品尽早更新换代,因此在标准的“报批稿”中删去了全部老型产品的内容。

焊接残余应力

      以前,收球网在使用中曾不止一次的发生因操作轴被卡设备不能正常运行的情况。主要原因是由于轴承座与筒体焊接后,焊接残余应力消除不彻底,使设备在运行中因残余应力逐渐释放,引起轴承座歪斜所致。为防止这类现象发生,故在标准中对此问题作了相应的规定。

法兰.

      电力设计院在设计循环水系统中的平焊法兰时,习惯采用典型设计手册中的规定,为适应这一要求,本标准也采用了同样的规定。由于典型设计手册不能作为引用标准出现,故放在标准附录中进行了说明。

胶球泵选择

      选择胶球泵时,主要是确定它的扬程。从胶球清洗装置凝汽器系统阻力计算式可知,泵的扬程应满足在克服了胶球清洗装置凝汽器系统总阻力之后,至少富裕2m(19.6kPa)扬程的要求。这样才能保证胶球被顺利地送入循环水进水管中。

收球网安装

      收球网胶球清洗装置凝汽器系统中的关键设备,故对它的设计、安装均有较严格的要求,否则将难保证其使用性能。

      收球网设计的主要原则之一,是根据收球网中循环水的流速,合理选定水流方向与收球网网板间的夹角。

      收球网安装的原则是保证收球网在运行中,水流方向与网板间的实际夹角等于或小于设计值,否则会导致胶球在收球网中流动不畅,甚至在某些部位积球。标准中对收球网安装的要求,就是为了保证它的使用性能所作的规定。

胶球清洗装置凝汽器系统的使用性能

      标准中衡量胶球清洗装置凝汽器系统使用性能的主要指标是收球率,它的数值由低到高分为合格、良好、优秀三个档次,这些数值是根据过去的使用经验,并本着经过努力多数能达到良好、一部分能够达到优秀的原则确定的。

      凝汽器冷却管清洁程度的衡量指标一般是凝汽器的端差、真空度或清洁度。对新装机组,凝汽器清洁度接近100%,或在运行条件与机组投运初期基本相同时端差或真空度接近机组投运时的水平;对老机组,清洁度接近机组大修后的水平,或在机组运行条件与大修后基本相同时,凝汽器端差或真空度接近刚大修后的水平,就说明凝汽器是在较清洁的状态下运行。若端差增加、真空度下降或清洁度下降,则说明凝汽器已经污脏。若这些数值的变化超过了设定值,就需要进行清洗。

      清洁度是凝汽器污脏程度直接科学的衡量标准,它与其它因素无关,仅取决于凝汽器的脏污程度。据介绍国外有采用自动监测、自动记录凝汽器清洁度,并以它的设定值作为控制信号运行的胶球清洗装置凝汽器系统,但系统较复杂。

      影响端差和真空度的因素较多,其中凝汽器污脏是主要因素。因此用端差和真空度来衡量凝汽器的清洁程度,虽不太精确但也能说明问题,且简单直观。故国内的火电厂,大都采用监视端差和真空度的办法来监视凝汽器的运行工况。

凝汽器

      凝汽器的设计、制造和安装,目前在国内一般都未考虑使用胶球清洗装置凝汽器系统时的特殊要求,故在配装胶球清洗装置凝汽器系统时,应根据情况对凝汽器作适当改造。

      a.凝汽器水室的涡流区(死区)应予消除。涡流区容易引起胶球停滞造成水室积球,影响清洗效果。

      b.水室中的隔板窜通缝隙应予消除。隔板窜缝会造成水流短路、部分胶球在进水室此缝处停滞,形成水室积球。

      c.水室中可能积球的窄缝应予消除。此缝往往是由于水室四壁或中隔板与端盖间的密封垫尺寸选择不合适所致。当缝深超过0.5D(D为湿态胶球直径)、缝宽在0.3~1.0D时,就可能引起积球,有的电厂就发生过这种情况。

      d.对于旧凝汽器,在胶球清洗装置凝汽器系统投运前,应彻底清除水室中(包括四壁)的垢片、锈片及一切杂物,以免堵塞收球网或冷却管,阻碍胶球运动。

      e.因胶球除硬垢的能力甚微,仅能明显减缓结硬垢的速度,故对已结硬垢的冷却管,胶球清洗装置凝汽器系统投运前,应采取可靠措施彻底除垢,以保证凝汽器能在较长的一段时间里高效地工作。

      在胶球清洗装置凝汽器系统中,也可采用金刚砂球(特种胶球)清除硬垢。但使用时须特别慎重,切勿划伤管壁,一旦垢层基本除净后,应立即停用,并改用胶球清洗。采用金刚砂球除垢时,湿态金刚砂球的直径应小于冷却管内径1~2mm。

循环水

      a.循环水量的变化范围宜保持在设计值的±15%之内。控制循环水量的目的在于控制流速。流速小胶球不易通过冷却管,情况严重时甚至会卡在管口或管中;流速过高时,会引起在收球网的某些部位积球,甚至会引起收球网的某些部件变形。这就是在标准中对循环水流量变化范围作了原则性规定(见标准文本)的理由。

      b.循环水一次过滤装置应完好、运行正常且过滤效果能满足胶球清洗装置凝汽器系统的要求。否则必须配装二次滤网。标准中还规定了“在开式循环水系统中,即使满足上述条件也应安装二次滤网”。因为开式循环水的水质较差,实际上目前常用的一次过滤装置,往往达不到所要求的过滤精度,因此,也应考虑二次滤网的配装。

      c.凝汽器水室应充满水。因国产胶球质量一般不太稳定,相对密度相差较大,若运行中水室充水不满,就会造成部分胶球漂浮于水室水面,不再参与循环,导致收球率下降,清洗效果变差。

保证期

      保证期在标准“征求意见稿”和“送审稿”中,分别规定为设备发货后的18个月和24个月。根据我国火电机组的安装周期,并采纳了家们的部分建议,在“报批稿”中修改为“保证期一般为机组投运后12个月”,这就避免了设备运抵现场后还未安装、运行,就已经超过了保证期的矛盾。

      胶球清洗装置系统是一种效果较好的凝汽器清洗方法,为保证胶球清洗装置凝汽器系统的使用性能,用户除了在订货时,应选择有正式设计单位、有一定业绩、且按电力行业标准制造、能够保证质量的产品以外,还应按电力行业标准中的要求进行系统布置、设备安装和创造运行条件,并注意学习兄弟单位的成功经验,提高运行管理水平,使胶球清洗装置凝汽器系统充分发挥它应有的作用。

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