凝汽器清潔保持節(jié)能系統(tǒng)設(shè)備改造及應(yīng)用

摘 要：本文對某燃煤發(fā)電廠凝汽器清潔保持節(jié)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運用情況進行了詳細闡述，對改造后效果進行評價分析，為濕冷機組發(fā)現(xiàn)冷端系統(tǒng)存在問題供了較好的改造案例，為冷端技術(shù)改造提供有效的思路。

關(guān)鍵詞：凝汽器；清潔保持節(jié)能系統(tǒng)；真空度；收球率

火力發(fā)電廠凝汽器設(shè)備是汽輪機組的一個重要組成部分，它的工作性能直接影響整個汽輪機組的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和工作效率，而凝汽器的真空度高低對汽輪發(fā)電機組的經(jīng)濟性有著直接影響，本文以某電廠機組機組凝汽器清潔保持節(jié)能系統(tǒng)設(shè)備改造及應(yīng)用情況進行統(tǒng)計分析，得出濕冷機組凝汽器清潔保持節(jié)能系統(tǒng)設(shè)備改造及應(yīng)用價值。

1 機組介紹

汽輪機由中國長江動力集團武漢汽輪機廠制造生產(chǎn)，機組為高壓、沖動、雙缸、單軸、兩排汽型凝汽式汽輪機，機組型號為C81/N100-8.83/535。汽輪機凝汽器冷卻面積：6815m2，循環(huán)水量：15460t/h，冷卻管束數(shù)量：10336根。

凝汽器膠球裝置主要由膠球泵及電動機、收球率網(wǎng)、發(fā)球系統(tǒng)及相關(guān)附屬設(shè)備組成，一次工作循環(huán)約60分鐘，系統(tǒng)每天進行三次人工投運，投球數(shù)量為200個。機組運行6年來，膠球收球率因系統(tǒng)老化，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，收球率僅為60%左右，機組運行一段時間后凝汽器端差快速上升，維護人員每年都需進行人工高壓水對凝汽器進行清洗。

2 清潔保持節(jié)能系統(tǒng)介紹

2.1 循環(huán)水預(yù)處理系統(tǒng)

該部分是在循環(huán)冷卻水的入口安裝循環(huán)水預(yù)處理器，系統(tǒng)由主機和信號線圈組成，主機可以產(chǎn)生一種頻率調(diào)制信號，通過信號線圈，產(chǎn)生不同頻率的電磁脈沖與水分子及溶于水中的鈣、鎂離子和碳酸根離子發(fā)生諧振，從而改變鈣、鎂離子、碳酸根離子和水分子的電特性與物理特性。促使水中的部分鈣、鎂離子和碳酸根離子迅速析出，結(jié)晶成特定結(jié)構(gòu)的微小晶體。由于這一過程是在瞬間完成，而處理后的水在溫度、壓力改變時，水中未結(jié)晶的鈣、鎂碳酸鹽會優(yōu)先在這些微小晶體周圍結(jié)晶，使水垢以松軟絮狀析出，懸浮在水中，不再吸附在管道上，很容易被水流沖走，從而達到“阻垢”的目的。除垢原理示意圖如下：

2.2 系統(tǒng)主體

該部分主要的功能是：存儲膠球（4000個），放置動力源，驅(qū)動系統(tǒng)工作、將膠球按照智能程序要求瞬間一次性發(fā)射入凝汽器入口、對冷卻管進行清洗等。

2.3 膠球回收裝置

將清潔冷卻管后的膠球在循環(huán)水的作用下通過收球動力裝置回收到系統(tǒng)主體內(nèi)部的儲球罐，在收球的同時自動清除聚集在回收裝置的雜質(zhì)，使回收裝置的水流阻力保持最小?；厥昭b置的特點：

（1）采用固定錐形濾網(wǎng)，徹底解決膠球跑、漏、卡、丟失等問題，確保收球率長期保持95%。（2）濾網(wǎng)的網(wǎng)眼采用銑切割技術(shù)，半圓條縫型網(wǎng)眼環(huán)形分布，有利于使冷卻水的流態(tài)形成層流。（3）變徑技術(shù)處理，將原有的管徑擴大，過流面積達到循環(huán)冷卻管截面積的2.0倍以上，水流阻力很?。ㄐ∮?00mm水柱）。

2.4 動力裝置

該部分是系統(tǒng)的動力裝置，是系統(tǒng)工作的動力源。

3 系統(tǒng)技術(shù)特點及優(yōu)勢

3.1 技術(shù)特點

（1）運行方式—自動間歇運行清洗方式。（2）系統(tǒng)驅(qū)動—采用高壓氣、水混合為動力。（3）裝球數(shù)—1：1（即裝球數(shù)與循環(huán)水進水冷卻管數(shù)之比）。（4）回收裝置—具有清污功能的錐形濾網(wǎng)。

3.2 技術(shù)優(yōu)勢

（1）前置循環(huán)水預(yù)處理器。該部分是在循環(huán)冷卻水的入口分別安裝一套循環(huán)水預(yù)處理器，對進入凝汽器的冷卻水進行適時處理，使水中的鈣鎂離子盡快析出，為膠球適時清潔清洗創(chuàng)造最有利的條件。（2）系統(tǒng)裝球數(shù)多。裝球數(shù)1：1，是傳統(tǒng)裝球數(shù)的六倍多。同時安裝有發(fā)球動力裝置，從而不會增加循環(huán)水水阻，確保循環(huán)水流量。（3）收球率長期保持在95%以上。采用錐形濾網(wǎng)，系統(tǒng)能有效地解決傳統(tǒng)的收球網(wǎng)存在的漏球、跑球、卡球等問題。（4）系統(tǒng)運行維護費用低。系統(tǒng)在保持凝汽器最佳的清潔狀況的同時，能耗只有傳統(tǒng)膠球清洗裝置的1/10～1/5。

4 改造后技術(shù)指標情況分析

汽器清潔保持節(jié)能系統(tǒng)設(shè)備在機組試運較為成功，該設(shè)備可投入膠球量約為2000個，膠球清洗效果明顯，降低了人力投球、收球的操作，降低了人工工作成本。系統(tǒng)改造投運后，凝汽器端差較同期降低1.4℃；排汽溫度較同期降低2.3℃；凝結(jié)水過冷度升高0.4℃；機組真空度較同期升高1.15KPa。

5 改造后設(shè)備實際運行情況

改造后設(shè)備連續(xù)運行，系統(tǒng)設(shè)備各項性能參數(shù)均滿足規(guī)范及設(shè)計要求，整套系統(tǒng)設(shè)備運行穩(wěn)定，投運兩年來收球率仍保持在95%以上。

6 結(jié)語

凝汽器清潔保持節(jié)能系統(tǒng)已在全國范圍60MW、100MW、150MW、300MW、600MW機組類型上得到成功應(yīng)用，設(shè)備安裝簡便，系統(tǒng)運行可靠，在應(yīng)用過程中取得了良好的經(jīng)濟下效益，為新機組安裝及技術(shù)改造提供了良好的借鑒。

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作者簡介：馬元起（1966-），內(nèi)蒙古通遼人，本科，工程師，熱能與動力工程專業(yè)。