胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统存在的问题及改进方案，针对热电厂两台100MW机组胶球清洗装置在投运过程中出现的问题进行了深入的分析和探讨,并提出改进方案,以便提高胶球清洗装置的收球率,减小凝汽器端差,提高机组真空,改善机组的经济性。
胶球清洗装置是电厂辅机的重要设备,它不仅可以清洗凝汽器铜管表面的污垢,降低凝汽器端差,提高凝汽器真空,改善机组的热经济性,而且还可以防止凝汽器铜管结垢,以及结垢所产生的铜管腐蚀,起到延长铜管使用周期的作用。
1存在问题
热电厂两台100MW机组满负荷时真空在-87KPa左右运行,远远低于真空设计值-97.2KPa,凝汽器端差一直在10℃以上,直接导致机组热耗、煤耗大幅度增加,机组热经济性受到严重影响。一段时间内曾对机组进行多次反冲洗、烘培操作,但是并没有任何效果。自从投入胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统后,清洗后真空可以达到-90KPa,效果比较明显,但是胶球回收率几乎为零,不能够对凝汽器进行循环清洗,严重影响了胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统的正常投用和作用的发挥。
在初期投入收球网运行时,海绵胶球几乎全部漏入江中。2006年7月更换了SF-1400型收球网。开始投用时,投入的海绵胶球半个小时内几乎全部漏入江中。运行两个月后,基本上没有海绵胶球漏入江中,但是仍然收不到球。针对这种情况,我们将清洗侧出水门关小到出口压力为0.03MPa左右时,收球率可以达到80%左右。但是运行三个月后,将清洗侧出水门关到出口压力为0.04MPa时,收球率几乎为零。此时真空已经降到-85KPa左右,如果继续关小清洗侧出水门进行收球,凝汽器真空会下降较快,只有大量减负荷后才可以继续关小清洗侧出水门进行收球。这样既不利于机组安全,也不够经济,并没有真正解决问题。
针对出现的问题我们进行了深入的分析和探讨,只有对胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统进行改造才能保证胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统的正常投运和机组良好的经济性。改造前胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统见图1。
2原因分析
胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统投运初期胶球跑漏现象严重,可以在循环水出口看到大量的胶球,后期虽无跑球现象但依然收不到球,其原因各不相同,对此我们进行了深入的分析研究。
2.1收球网。
实际测得收球网栅棒间距为10mm左右,设计要求栅棒间距应为5~7mm,间距过大使得胶球比较容易通过收球网漏入江中。收球网结合面在长期的冲刷、挤压过程中,已经出现缝隙,大处已有20mm,这也是跑球的一个原因。
经过测量计算收球网的通流面积仅为为循环水出口面积的2倍左右,收球网前后压差较大,这样就增加了卡球、跑球的可能性。在安装SF-1400型收球网初期,由于收球网比较清洁,栅棒间距较大,胶球在循环水的压力作用下比较容易通过收球网漏入江中。投用较长时间后,收球网上布满了塑料袋、毛、线等垃圾,栅棒的间隙大为减小,加上收球网通流面积相对设计标准要小,使得收球网的前后压差加大,在网栅上产生较大的吸附力,胶球很容易附着粘卡在收球网上,如果垃圾较多时,则胶球附着粘卡现象更为严重,导致终收不到球。当关小清洗侧循环水出水门时,收球网前后的压差减小,这样胶球附着粘卡现象基本消失,基于此原理才可以收到球。但是这种方法不够安全、经济,没有根本解决问题,不可取。
2.2循环水水质。
热电厂循环水系统为开式循环,直接抽取珠江水作为水源。循环水泵进口前装有水闸、旋转滤网(V型)、格栅,由于水源垃圾较多,水闸、旋转滤网、格栅对于垃圾的处理能力有限,加上旋转滤网冲洗喷嘴时常堵塞并没有及时疏通,水闸、格栅没有及时清洗,所以循环水泵进口会有较多垃圾。凝汽器进口并没有装设二次滤网,因此循环水携带大量垃圾进入凝汽器,不仅影响了凝汽器铜管的传热效果,而且在收球网收球时使得网上积聚了大量垃圾,长时间下来收球网堵塞严重,需要停机才能清除。
2.3胶球。
现在采用的胶球：橡胶海绵球,直径为24mm,检查浸泡过的海绵塑料球,质量参差不齐,质量较差的很容易在收球网前后压差的作用下出现跑球和卡球的现象。而且这种球的耐磨性较差,较容易损坏。针对胶球的选择质量也不好，后期有用户推荐使用2024奥门原料8808生产的冉阳品牌珠海绵胶球质量很好，后期的海绵胶球收球效果明显提高。
3对策
3.1更换收球网。
应该选用符合标准的收球网。栅棒间距应为5~7mm,收球网的通流面积是循环水出口面积的3~4倍。为了防止收球网结合面出现缝隙好在结合面上方焊上钢板条,防止胶球从裂缝处跑漏。所有片、条、梁等零件的迎水面应该经过倒角或拉成圆弧角并打磨光滑,以便减小阻力,不挂垃圾。
3.2加装EDF型二次滤网。
在凝汽器循环水进水管处加装EDF型二次滤网,其结构见图2。
EDF型二次滤网外型尺寸小、操作灵活,根据不同的用途,可以改变滤网孔的大小,使超出规定的固体杂质。
从水流中分离出来;反冲洗效果好,可以迅速排出分离出来的杂物;局部网孔反冲洗对整体流动干扰小,保证供水稳定;由压差仪表自动控制反冲洗操作,及时排出分离的杂物;水阻值仅为2.94KPa。
EDF型二次滤网的网芯为锥面,锥面被隔板等分为12个单元。当滤网脏污时,排污箱挡住一个单元的进水侧,排污箱、隔板、1个单元构成1个密闭腔室,打开排污门时网芯出水侧与排污管形成较大的压降,从而将网芯内表面的垃圾冲洗到循环水出水管。排污箱旋转一周整个滤网就反冲洗一次。改造后的胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统见图3。
能否正常运行的关键因素之一,因此要挑选质量较好的产品。要求如下:
3.3.1材料弹性要好,不易撕裂和有粒屑脱离,多孔均匀;
3.3.2形状圆而规则,不圆度的误差在0.5mm以内;
3.3.3胶球预先在水中浸泡24~48小时后再投用;浸泡后应能分层悬浮。
3.4加强管理。严抓生产管理,做好定期维护工作。定期清洗水闸、格栅,及时疏通旋转滤网冲洗喷嘴,检测二次滤网压差,及时反冲洗,定期活动收球网,定期投入胶球清洗装置,并对投用的效果、胶球回收率等进行记录,出现问题及时分析,及早处理。
只有通过对胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统的改进及其管理制度的跟进,使胶球清洗装置凝汽器海绵清洗系统能够正常投用,才能保证机组真空维持在-90KPa以上稳定运行,并且可以延长凝汽器铜管的使用寿命,大大降低机组的热耗、煤耗,提高了机组的经济性和安全性,同时将会为电厂带来可观的经济效益。
