凝汽器膠球清洗系統(tǒng)運(yùn)行存在問題及改造分析

孫寧 唐向魁

摘 要：膠球清洗系統(tǒng)使用效果的好壞，一方面取決于膠球清洗裝置各組件的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量，另一方面與用戶在使用過程中的眾多因素有著密切的關(guān)系。本文根據(jù)筆者多年來的工作實(shí)踐，著重對(duì)與公司有關(guān)的35MW汽輪機(jī)凝汽器清洗系統(tǒng)存在問題進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上提出了解決措施。

關(guān)鍵詞： 凝汽器；膠球清洗；膠球泵；存在問題；系統(tǒng)改造

中圖分類號(hào)：TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

唐山中厚板材有限公司為年產(chǎn)500萬噸中厚板材的企業(yè)，產(chǎn)品主要用于鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械制造等諸多行業(yè)，產(chǎn)品可替代進(jìn)口同類產(chǎn)品，現(xiàn)在已成為北方精品產(chǎn)業(yè)基地。多年來，中厚板動(dòng)力車間熱電工段在公司的整體帶動(dòng)指揮下創(chuàng)新優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，為公司節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。但是目前使用的35MW汽輪機(jī)凝汽器端差長期在12-16℃，凝汽器真空度-87kPa，汽輪機(jī)汽耗4.1kg/kW·h，與設(shè)計(jì)汽耗3.6kg/kW·h相差太大。隨著公司對(duì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、能源成本的重視，發(fā)電汽耗是汽輪機(jī)效率的重點(diǎn)考核指標(biāo)，如不進(jìn)行攻關(guān)、改造就完成不了公司下達(dá)的消耗指標(biāo)。文章將對(duì)35MW汽輪機(jī)凝汽器在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，經(jīng)過小組多次討論驗(yàn)證，改造分析得以具體化呈現(xiàn)，滿足了實(shí)際生產(chǎn)需要。

1 現(xiàn)在公司使用的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)存在問題

根據(jù)公司技術(shù)改造小組的多次技術(shù)實(shí)驗(yàn)，觀察分析得知，原有凝汽器收球網(wǎng)為簡單的漏斗狀網(wǎng)板，焊接于管道上，膠球會(huì)大量地堆積在網(wǎng)板上以及膠球出口位置上，這樣收球率會(huì)低；再有一個(gè)是網(wǎng)板堆積大量雜物，還會(huì)大大增加系統(tǒng)的水阻，甚至對(duì)整個(gè)發(fā)電機(jī)組都會(huì)造成極大的損害；同時(shí)生產(chǎn)車間對(duì)膠球清洗系統(tǒng)的功能認(rèn)識(shí)不夠，導(dǎo)致系統(tǒng)一直閑置。另外一個(gè)來說，膠球清洗系統(tǒng)含有不同程度的設(shè)備缺陷，閥門關(guān)不嚴(yán)、閘閥易造成膠球堵塞、三通閥使用不靈活等一系列問題。其中最主要的一個(gè)問題是汽輪機(jī)凝汽器端差長期在16℃以上。

2 對(duì)凝汽器膠球清洗系統(tǒng)所采取的措施

2.1 明確凝汽器及清洗相關(guān)系統(tǒng)?，F(xiàn)在公司所使用的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的主要設(shè)備有膠球泵、裝球室、分配器、收球網(wǎng)及專用閥門等組成。凝汽器出口循環(huán)水管上裝有收球網(wǎng)，起著收集膠球的作用。收集起來的膠球在一部分水流的夾帶下陸續(xù)進(jìn)入膠球泵，再次送入裝球室。我們從它的工作原理上來看，膠球裝入膠球室中，從膠球泵來的壓力水流過裝球室把膠球帶至分配器，然后送入凝汽器循環(huán)水管。膠球被循環(huán)水帶進(jìn)銅管后，被壓縮變形與銅管內(nèi)壁進(jìn)行全周摩擦，這樣膠球在循環(huán)水壓力作用下流經(jīng)銅管時(shí)，就把銅管內(nèi)壁清洗了一遍。這是一方面。另一方面來說，凝汽器在蒸汽動(dòng)力裝置的熱力循環(huán)中起著冷源作用。在汽輪機(jī)的初參數(shù)不變的條件下，凝汽器溫度每降低10℃，裝置效率就會(huì)相對(duì)提高3.5% ，這個(gè)時(shí)候凝汽器每改變1kPa，汽輪機(jī)功率也會(huì)隨著改變1%～2% 。這樣來分析，保持凝汽器換熱管路的清潔，一般對(duì)提高凝汽器的換熱效率有很大幫助。最后一方面是，凝汽器膠球清洗裝置是改善凝汽器清潔度，提高汽輪發(fā)電機(jī)組熱效率的重要設(shè)備。在具體的工作中，借助水流作用將直徑略大于凝汽器冷卻管內(nèi)徑的清潔膠球擠過冷卻管，工作中會(huì)對(duì)冷卻管內(nèi)壁進(jìn)行反復(fù)擦洗，并把雜質(zhì)帶出，也會(huì)提高冷卻管清潔度，避免垢下腐蝕，延長冷卻管使用壽命。

2.2 膠球自動(dòng)清洗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及要求。一般的膠球自動(dòng)清洗系統(tǒng)它的收球率在≥96% 的范圍內(nèi)，為了在正常的工作中達(dá)到這個(gè)數(shù)值，我們要做到海綿膠球的海綿孔大小應(yīng)均勻，彼此連通，無光滑表皮。浸泡在80℃水中應(yīng)不老化，無疏松、且耐磨性好等。其中，凝汽器冷卻管內(nèi)的水流速度應(yīng)該保證在 2.5m/s～1.7m/s 之間。同時(shí)還要對(duì)膠球自動(dòng)清洗系統(tǒng)管道的鋪設(shè)做到減少彎頭的數(shù)量和鉛垂方向的改變。

2.3 對(duì)收球網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理進(jìn)行改造。一般來說，收球網(wǎng)焊接于管道上，等同于過濾網(wǎng)使用，水中的雜質(zhì)堵在網(wǎng)子上。具體可以參照原有收球網(wǎng)圖示，如圖1所示。從上面我們可以看出要對(duì)原有收球網(wǎng)不可反沖洗，易堵塞膠球。要根據(jù)動(dòng)力部熱電車間的經(jīng)驗(yàn)，更換為新型的收球網(wǎng)。具體可以參看更改后的收球網(wǎng)，如圖2所示。

2.4 改變裝球室位置。實(shí)際中裝球室收球后水阻力變大、流量減少，造成泵氣蝕。所以要把將裝球室改到膠球泵出口。具體如圖3所示。

2.5 改變膠球泵的入口。由于原來使用的是管道安裝不合理，三通閥操作不當(dāng)。在實(shí)驗(yàn)中我們將膠球泵入口管道加高200mm，將收球網(wǎng)處管道直管段加長，將系統(tǒng)中的三通閥門更換為三通管。

結(jié)語

本次活動(dòng)充分調(diào)動(dòng)了全體成員的積極性，發(fā)揮了成員的長處，獨(dú)自完成了膠球清洗系統(tǒng)的改造、調(diào)試工作，為企業(yè)節(jié)省了8萬余元；通過降低凝汽器端差，汽輪機(jī)汽耗由4.15kg/kW·h降低到3.65kg/kW·h，年增加發(fā)電量6232kW·h。

參考文獻(xiàn)

[1]魯兆偉.凝汽器污垢監(jiān)測的發(fā)展和現(xiàn)狀[J].廣東電力，2011（06）.