膠球清洗裝置系統(tǒng)二次濾網(wǎng)裝置與收球率低的原因分析及改造？

      膠球清洗裝置系統(tǒng)二次濾網(wǎng)裝置與收球率低的原因分析及改造？寧夏西部熱電有限公司天然氣熱電一廠(以下簡稱天然氣電廠)汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器膠球清洗系統(tǒng)在調(diào)試過程中收球率僅為1%,無法滿足運(yùn)行需求。認(rèn)真分析得出主要原因?yàn)槭涨蚓W(wǎng)選型的問題，通過對該收球網(wǎng)的技術(shù)改造后，膠球清洗裝置系統(tǒng)收球率達(dá)到了95%以上。
      寧夏西部熱電天然氣熱電一廠BN13-3.43/0.35/430機(jī)組為單軸、單缸單排汽，補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)，其凝汽器配套的膠球清洗裝置是由國內(nèi)知名廠家制造，包括兩臺活動式收球網(wǎng)、兩臺出口壓力為0.21MPa的膠球泵、一個內(nèi)、外側(cè)系統(tǒng)共用的裝球室及其他設(shè)備等。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)擠過凝汽器銅管，并不斷循環(huán)，擦洗掉銅管內(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。
      該電廠調(diào)試期間，由膠球清洗裝置設(shè)備廠家技術(shù)人員和調(diào)試單位技術(shù)人員聯(lián)合調(diào)試該廠膠球清洗裝置系統(tǒng)結(jié)果為：凝汽器水室甲側(cè)投球500個，收球1個；凝汽器水室乙側(cè)投球300個，收球3個。計(jì)算收球率均在1%以下，按電力規(guī)范要求收球率必須在90%以上。一旦機(jī)組運(yùn)行無法投入膠球清洗，凝汽器銅管長時間運(yùn)行便會臟污結(jié)垢，凝汽器傳熱端差便會增加，機(jī)組真空下降，從而嚴(yán)重影響到機(jī)組熱效率，該電廠機(jī)組的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性就無法保證。為了找到收球率低的原因，該廠技術(shù)人員進(jìn)行了認(rèn)真分析，找出主因，委托設(shè)備廠家對膠球清洗系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。
一、膠球清洗裝置工作原理及原因分析
      利用循環(huán)水的壓力，將比凝汽器銅管大1~2mm的軟質(zhì)海綿橡膠球帶入凝汽器銅管里，膠球在循環(huán)水的壓力下，每經(jīng)過一次銅管，就對銅管刷一次以達(dá)到清潔銅管的目的。圖1所示為膠球清洗系統(tǒng)原理圖
      凝汽器膠球清洗裝置和循環(huán)水二次過濾裝置造成原因如下：該電廠膠球收球網(wǎng)是由某設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)選型的固定圓錐桶式收球網(wǎng)，運(yùn)行阻力大，不適合該電廠凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)使用壓力(按設(shè)備要求應(yīng)為0.2Mpa以上，可該電廠只能達(dá)到0.14Mpa左右),即設(shè)備選型不配套；現(xiàn)場安裝的膠球系統(tǒng)管路沿程阻力大；凝汽器水室入口實(shí)際存在死角；
      膠球規(guī)格不合適，按要求為φ20。該電廠現(xiàn)使用的膠球規(guī)格為φ20的軟質(zhì)膠球符合要求；
      運(yùn)行人員操作不當(dāng)，運(yùn)行人員是嚴(yán)格按照運(yùn)行操作規(guī)程執(zhí)行的，并有廠家技術(shù)人員在現(xiàn)場指導(dǎo)。由上述分析原因可知，影響膠球裝置收球率的主要原因?yàn)槟z球收球網(wǎng)設(shè)備不配套，次要原因?yàn)槟z球系統(tǒng)管路沿程阻力大和凝汽器水室入口存在死角。所以決定重新對收球網(wǎng)進(jìn)行選型，并改造膠球清洗系統(tǒng)。
二、改造過程
      通過改造膠球清洗裝置，可使膠球清洗裝置收球率達(dá)到90%以上。其改造過程如下：
      1.將凝汽器原安裝的兩臺圓錐桶式網(wǎng)柵收球網(wǎng)改為兩臺旋擺雙軸系自鎖式收球網(wǎng)(型號DN600,安裝形式為立式)。
      2.膠球清洗系統(tǒng)管路改成水阻及死角少的簡短管路，以便減少阻力。從出球口至膠球泵入口的管路應(yīng)向下傾斜一定坡度，減少循環(huán)水在管道內(nèi)的流動阻力，增加水的流速，避免膠球在管道內(nèi)的積聚現(xiàn)象。
      3.)在收球網(wǎng)至膠球清洗泵入口處增加一臺分匯器(型號為FH100/80)。
      4.其一，在凝汽器前后水室四角加裝導(dǎo)流板使其圓滑，消除直角。具體做法是用鋼板彎成弧形將死角隔開，焊接不得留有大于3mm的縫隙。其二，凝器汽水側(cè)的空氣管、放水管等加裝管孔濾網(wǎng)，不用的盲孔加蓋板，以免循環(huán)水流產(chǎn)生漩渦使膠球在水室的死角積聚。通過改造，其試運(yùn)結(jié)果見表1
表1試運(yùn)數(shù)據(jù)
日期 一次 二次
項(xiàng)目 投球數(shù) 收球數(shù) 收球率 投球數(shù) 收球數(shù) 收球率
凝汽器甲側(cè) 209個 209個 100% 300個 288個 96%
凝汽器乙側(cè) 151個 141個 93.4% 300個 300個 100%
運(yùn)行時間 凝汽器甲乙側(cè)均為120分鐘
收球時間 凝汽器甲乙側(cè)均為60分鐘
三、凝汽器膠球清洗裝置價值分析
1.有形效益(持續(xù)效益)
      汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)常使用凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)可以提高汽輪機(jī)出力1~2%。以該電廠13MW汽輪機(jī)組為例：按年有效運(yùn)行時間5500小時計(jì)算，平均負(fù)荷為95%,每度電按0.5元計(jì)算，若按機(jī)組出力提高2%計(jì)算。則每年可增加發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益為：1*13000*5500*95%*0.5*2%=679250元/年。該項(xiàng)目工程總改造資費(fèi)用為：95000元左右。每年的實(shí)際收益為：679250-95000=584250元。由上述計(jì)算可知，在較短的時間內(nèi)，就可以收回投資費(fèi)用，而且效益顯著。
2.無形效益
      通過此次技術(shù)改造，凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)實(shí)際收球率達(dá)到了90%以上，定期投入使用膠球清洗系統(tǒng)，可以保證凝汽器銅管內(nèi)部干凈不受臟污腐蝕，減少了銅管腐蝕泄漏，還提高了凝汽器換熱效率，降低了發(fā)電成本，提高了機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性和安全穩(wěn)定性。
      凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)是凝汽式汽輪機(jī)的重要輔助設(shè)備之一。提高收球率，是減小凝汽器端差，提高汽輪機(jī)循環(huán)熱效率、降低發(fā)電煤耗的有效手段，為此，對凝汽器膠球清洗系統(tǒng)進(jìn)行分析、改造，具有一定實(shí)用意義。