#1、#2機(jī)膠球系統(tǒng)收球率低問題的解決

【摘 要】保持凝汽器較高的真空和較小的端差，是提高機(jī)組循環(huán)熱效率的主要方法之一， 由于我廠使用工業(yè)廢水，凝汽器循環(huán)水水質(zhì)比較差，常有大量水塔填料碎片、樹枝雜草等雜物進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)，嚴(yán)重堵塞凝汽器，凝汽器冷卻水管結(jié)垢或被雜物堵塞時(shí)，便破壞了凝汽器的正常工作，使真空度下降.根據(jù)計(jì)算真空每下降1KPa，機(jī)組熱耗增加0.6％-0.8％.膠球系統(tǒng)能否正常運(yùn)行對(duì)凝汽器的真空度及機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有重要影響。

【關(guān)鍵詞】膠球系統(tǒng)；收球率；問題；解決

1.概述

我公司汽輪機(jī)是哈爾濱汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的N600-16.67/538/538型亞臨界、一次中間再熱、高中壓合缸、單軸三缸四排汽凝汽式汽輪機(jī)，凝汽器為單流程雙倍壓、雙殼體。兩臺(tái)50％容量的循環(huán)水泵，膠球清洗系統(tǒng)主要包括：膠球清洗泵、收球網(wǎng)、裝球室、電動(dòng)推桿、電動(dòng)門管道等。膠球清洗系統(tǒng)采用全自動(dòng)運(yùn)行方式，在網(wǎng)板前后壓差達(dá)到反洗預(yù)設(shè)值時(shí)自動(dòng)收球并反洗網(wǎng)板，反洗完成后自動(dòng)回到運(yùn)行狀態(tài)，在網(wǎng)板前后壓差達(dá)到報(bào)警預(yù)設(shè)值時(shí)自動(dòng)緊急反洗同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以保證系統(tǒng)安全高效地運(yùn)行。

膠球投運(yùn)時(shí)，其作用是在機(jī)組運(yùn)行過程中，供助水流將海綿膠球（軟球）擠過凝汽器換熱管管，并不斷循環(huán)，擦洗掉管內(nèi)的垢物，提高熱交換效率，降低凝汽器端差，保證汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。收球網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)水阻不大于250mmH2O，膠球清洗系統(tǒng)應(yīng)保證收球率大于95%。

2.現(xiàn)象描述

我公司#1、#2機(jī)組發(fā)電機(jī)自2006年底投產(chǎn)以來，膠球清洗大概正常運(yùn)行了4個(gè)月后，凝汽器收球率就緩慢下降，長時(shí)間運(yùn)行收球率不穩(wěn)定， 出現(xiàn)了“有時(shí)收球率高，有時(shí)收球率低”的現(xiàn)象，極不穩(wěn)定，起伏很大，嚴(yán)重影響凝汽器的熱交換率。導(dǎo)致機(jī)組背壓升高，降低機(jī)組出力，影響機(jī)組的正常運(yùn)行。

3.原因分析

我們對(duì)可能存在影響收球率不高的原因進(jìn)行了分析，經(jīng)分析影響膠球收球率低的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1、循環(huán)水壓力低、水量小，膠球穿越銅管能量不足，堵在管口。膠球清洗系統(tǒng)在使用膠球時(shí)正常運(yùn)行的條件為冷凝管內(nèi)流速>1.3 m/s。

2、活動(dòng)式收球網(wǎng)與管壁不密合，收球網(wǎng)污臟堵球。膠球清洗系統(tǒng)的收球活動(dòng)網(wǎng)板采用正人字形結(jié)構(gòu)，網(wǎng)板與殼體內(nèi)壁夾角為300，由水流動(dòng)力學(xué)原理可知，這種設(shè)計(jì)在運(yùn)行過程中不僅形成比較大的水阻，而且極易產(chǎn)生渦流，使膠球不能順利進(jìn)入收球口，當(dāng)數(shù)量增多時(shí)，容易造成膠球堵塞。

3、收球活動(dòng)網(wǎng)板的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理引起“跑球”。收球活動(dòng)網(wǎng)板的轉(zhuǎn)軸由電動(dòng)裝置通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)，連桿與曲柄采用直徑為φ25mm的銷軸連接，銷軸與銷孔為線接觸，回轉(zhuǎn)范圍為350。這種設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)范圍小，且不易調(diào)整，經(jīng)長時(shí)間運(yùn)行后磨損量較大，極易產(chǎn)生空行程，導(dǎo)致活動(dòng)網(wǎng)板不能關(guān)閉到位，殼體與內(nèi)壁之間形成較大的縫隙，造成卡球或逃球。

4、膠球質(zhì)量差。膠球質(zhì)量存在問題，因此當(dāng)膠球進(jìn)凝汽器水室后，大部分的球處在水室頂部，不能通過銅管進(jìn)入回水管中，造成膠球回收率低。

4.解決方法

針對(duì)以上原因分析，為了提高膠球回收率，保證凝汽器銅管的清潔度，對(duì)膠球系統(tǒng)進(jìn)行如下改進(jìn):

1、嚴(yán)把膠球質(zhì)量關(guān)。購買膠球要找正規(guī)的廠家，要求膠球形狀規(guī)則（圓形），直徑比管內(nèi)徑大1-2mm，孔隙大小均勻，孔與孔之間相通。在投運(yùn)前，要預(yù)先浸水6-7天，吸水后應(yīng)不變形，不變質(zhì)，濕態(tài)比重略大于循環(huán)水（不浮在水面上），當(dāng)檢驗(yàn)合格后方可加入系統(tǒng)進(jìn)行投運(yùn)。

2、收球網(wǎng)板的改進(jìn)。將活動(dòng)收球網(wǎng)板與循環(huán)水管殼體內(nèi)壁的夾角由原來的300改為250，使其符合水流動(dòng)力學(xué)原理。改進(jìn)后，冷卻水在出球口處不易形成渦流，而且由于夾角變小，活動(dòng)網(wǎng)板變的陡峭，膠球在水流帶動(dòng)下能順利地進(jìn)入出球管。同時(shí)，在網(wǎng)板下部的出球口處設(shè)置固定網(wǎng)板，與殼體成圓弧形焊接，消除原有的小銳角死角，增大出球口空間，使收球更加通暢。

3、收球活動(dòng)網(wǎng)板的執(zhí)行機(jī)構(gòu)改進(jìn)。重新加工連桿與曲柄采用手動(dòng)調(diào)整收球網(wǎng)，在水流沖擊下，活動(dòng)網(wǎng)板不易脫離檔板造成逃球。在小角度范圍內(nèi)磨損均勻，即使長時(shí)間使用磨損增大時(shí)，也可通過手動(dòng)調(diào)整調(diào)整，使收球網(wǎng)板關(guān)閉到位，完全避免了從收球網(wǎng)逃球的現(xiàn)象。

5.帶來的效果

1、經(jīng)過以上改進(jìn)后，徹底解決了膠球系統(tǒng)收球率低的問題膠球回收率保守估計(jì)可達(dá)95%以上。

2、凝汽器端差能降低至3-4℃，真空冬季最高可達(dá)85-87KPa，夏季最低為79-80KPa，#1、#2缸凝汽器真空差值可縮減為0-0.5KPa。

3、膠球系統(tǒng)投入正常運(yùn)行后，600MW機(jī)組工況可降低供電煤耗3.6g/kW.h考慮負(fù)荷因素按3/kW.h計(jì)算，全可節(jié)約標(biāo)煤2.4萬噸，按標(biāo)煤價(jià)格300元計(jì)算，年節(jié)約成本720萬元。