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凝汽器胶球清洗装置清扫系统的几个问题分析

2024/5/11 13:48:40 字体:  浏览 41

凝汽器胶球清洗装置清扫系统的几个问题分析

      凝汽器胶球清洗装置清扫系统的几个问题分析,凝汽器水侧的胶球清洗系统在我国为80年代的新举措,因其效益显著,得到迅速的推广,但也出现了许多问题。此文指出问题所在并提出解决办法,可供参考。

      凝汽器胶球清洗装置得到了迅速的推广,汽轮发电机组都装置了这种设备。

      采用胶球清洗凝汽器可使冷却管经常保持清洁,汽轮机维持高真空度,降低了煤耗;检修时冷却管不用通垢,因而节约了劳动力,缩短了工期。如包头一热电厂3号机,在胶球清洗系统投运前,由于凝汽器结硬垢,每年夏季前,必须人工捅刷冷却管的水垢,否则变季将被迫降低出力运行。胶球系统投入后,凝汽器的端差、真空度等各项指标能长期保持检修后的参数;抽查冷却管,内表面无硬垢,夏季可满负荷运行。又如高井电厂6台100MW机组,夏季不能满负荷运行,而其中的5号机加装了胶球清洗系统后,该机已能满负荷运行。清河电厂5号机(200MW)投入胶球清洗装置后,每年多发电0.3亿kW·h,节约人工清洗费万余元;吴泾电厂5号机(125MW)采用此方法,每年可节约标煤3000t。

      据国外资料,一台900MW机组,当胶球清洗装置的可靠性差时,会使背压提高(40~50)Pa,出力下降5000kW。

      通过10余年的运行,胶球清洗系统也暴露了许多问题。例如永安电厂出现过大量胶球堵塞凝汽器的冷却管和水室;包头一热电厂3号机曾发生过胶球回收率从90%突然下降到3%的事例。华东电网对其下属44台25MW机组调查表明,采用胶球清洗的机组有近半数使用情况不佳;西北地区情况亦类似。因此,有必要对其加以总结和提高。

1胶球清洗系统

胶球清洗装置系统如图1示。

图1胶球清洗系统布置示意图

注:1——收球网(△Ps),2——差压测量装置,3——闸阀,4—球阀,5——胶球泵,6——装球室,7-—放水门,8——故气门,9——胶球管路(△P?),10——二次滤网,11--排污蝶阀,12——--排污管路

      在胶球清洗系统中,收球网是关键设备之一,其发展很快。1代为固定型收球网,2代为带有上、下收球网的活动栅格型收球网。随着胶球清洗技术的发展,1、2代产品均已过时,不宜再推荐使用。3代产品有活动栅格分流型(SF型).见图2;漏斗型(SL型),见图3和单板型(SD型)见图4。它们结构紧凑、操作维护方便、适应性强、使用效果好。

图2SF型收球网

注:1——网后测压点,2——网前测压点,3——收球网外壳,4——导流板,5——轴,6——网板,7——胶球引出管

图3SL型收球网

注:1,2.3—同图2,4—网板,5——轴,6——导流翼,7——集球箱,8——胶球引出管

2收球网中的水流速度

      国内对水流速度V的设计要求小于2.0m/s。重庆珞璜电厂2×350MW机组和四川江油电厂扩建的2×330MW机组,系法国阿尔斯通公司产品,他们要求V小于2.5m/s。流速过高,胶球可能楔在收球网的栅板上[1]。流速没有低限,一般以不小于1.7m/s为度。

运行中收球网水的流速不是恒定的,它受网上杂物和卡涩胶球数的影响,堵塞物愈多、流通面积愈小则水流速愈高。有些资料介绍,为了减小收球网前、后的压差,要求当收球网无堵塞时,网的流通面积应为凝汽器循环水出口管截面积的(3~4)倍。

      韩城电厂2×125MW机组曾因收球网的流通面积仅为循环水出口管流通面积的1.74倍,加之又无二次滤网,运行中杂物堵塞,使实际流通面积进一步缩小,导致网格前、后压差加大,在网栅处产生较大的吸附力,使胶球极易附着粘卡在网上。这不仅降低胶球的回收率,还导致真空下降。由于受客观空间的限制,该厂改进后的流通面积只能增加到3.57m2,为出口循环水管面积的2.33倍,虽仍小于(3~4)倍,但加上其他改进,凝汽器端差由13.8C降到12.1℃,真空度提高1.35%。

图4SD型收球网

注:1——网后测压点,2——网前测压点,3——收球网外壳,4——导流板.5——轴,6——网板,7——胶球引出管

3收球网的布置

      收球网进口前的直管段长度应不小于循环水管的直径。若收球网为立式安装,进口处循环水管又有弯头,应采用收球网操作轴与弯头中心线所在平面相垂直的布置方式,以避免和减少积球。

      对那些新加装胶球清洗系统的机组,如几何位置达不到所要求的直管段时,应增加导向板。

4收球网的内部结构

      收球网栅棒间距L要求5mm<L<7mm。间距过大,胶球容易卡在网栅中,间距过小,会使水流速过高。收球网栅板要求与垂直水流形成25°角,角度过大,胶球易卡在栅板上。有人认为L可大于7,只要栅板倾斜角小于25°,调整二者关系使栅板压差达到可承受的水平,以此改善胶球沿栅板的移动状态。实验证明,由于L加大,胶球卡涩的可能性亦随之增加,从而达不到收球率大于95心的要求。

5胶球泵

      胶球泵安装的相对标高要符合制造厂的要求。一般胶球泵的允许吸上真空度约(58.8~68.6)Pa.胶球泵的扬程H可参照下式计算;式中p-—收球网处循环水的密度,kg/m3:AP?—图1中ABCDE,处及收球网本身的水阻力,Pa。

6胶球

      胶球质量对清洗的效益至关重要。目前,胶球生产厂很多,质地各异。例如西北某厂的胶球.质地较硬、弹性好、耐磨性强,在较高温度下不发粘;它大的缺点是胶球外附有一层较致密的薄膜,使胶球的吸水性差,运行时胶球很难随循环水流入凝汽器的冷却管,常漂浮在凝汽器水室或其他易产生涡流的部位,导致甚多的胶球滞留在凝汽器水室中。又例如,淄博某厂的胶球,表面无薄膜,微孔较多,吸水性好,能随水流动;但其质软、弹性差、耐磨性较差,在较高水温下表面易发粘。它的优缺点正好与西北某厂的胶球相反,实际运行中,这种胶球在凝汽器的冷却水管和水室中滞留的不多,但却易粘卡在收球网上,尤其在夏天循环水温较高时。

      高质量的胶球应耐磨、质地柔软并富有弹性、材质均匀、硬度适中、气孔隙均匀贯通、湿密度为循环水的(1.00~1.20)倍、在(5~50)C水中球径胀大不超标、表面不发粘及老化慢。

      但是,目前生产的胶球,质量参差不齐,尚缺乏统一的质量标准,单凭制造厂的产品说明书,难以作出优劣的判断。韩城电厂进行胶球对比试验,用试验结果作出是否适用的判断。根据试验结果,认为焦作的新产品性能较好,这种胶球质地致密、硬度适中、弹性好、表面无薄膜、在较高温度下不发粘、球内孔隙均匀贯通、吸水性好。

      对以钛管为冷却管的凝汽器,可采用掺有磨料的胶球,或粘附粒状塑料层的胶球。夏季短时间使用金刚砂球以清除生物粘着物时,湿态金刚砂球直径应比冷却管内径小(1.0~2.0)mm,但使用金刚砂球应特别慎重。

7胶球管路和投球管

      胶球管路应短直、流畅.变径头圆滑以减小系统的阻力损失。投球管宜布置在距凝汽器循环水进口有一定距离的直管段。投球管伸至循环水管中心,其出口逆向循环水流方向。循环水管公称直径DN<1.2m时,投球管为1根;DN≥1.2m时,投球管为2根,见图5。

图5投球管布置

      注:1——循环水进水管,2——投球管,3——闸阀、4-—撑筋

8二次滤网过滤系统

      以前的设计无二次过滤系统,运行中杂物易造成堵塞,尤其是收球网堵塞。循环水二次过滤系统包括二次滤网、排污蝶阀和排污管路,见图1。它能提高循环水的净化效果,为胶球清洗系统正常工作创造条件。

9循环水管路和凝汽器

      目前国内凝汽器水室的设计,一般还未考滤使用海绵胶球,故应采取适当措施才能适应胶球清洗系统,主要有:

      (1)除水室的涡流区以防积球;

      (2)清除水室隔板的短路缝隙,否则短路处将滞留胶球;

      (3)消除循环水进、出口管外,水室中其它通往外部的管道或盲肠,都应在水室内壁管口加装孔径不大于7mm的球面网,以防逃球;

      (4)水室四壁及中隔板与端盖间的密封垫尺寸不能过宽,当缝深大于0.5D(湿态时球直径).缝宽在(0.3~0.4)D时将引起积球。

      (5)清除循环水管和水室中的垢、锈;

      (6)冷却管管径应均匀一致,管口伸出管板的长度不宜超过2.5mm,对套管式和冷却管,其胶球直径按套管选择。如已结硬垢应先清除硬垢再投胶球。

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