膠球清洗裝置凝汽器系統收球率改造方案？

      膠球清洗裝置凝汽器系統收球率改造方案？對捷制500MW汽輪機組凝汽器膠球清洗裝置存在問題進行了分析，認為膠球清洗裝置與循環水中雜物多是造成膠球系統收球率低的主要原因，找出了北方地區水冷機組的膠球系統存在的共性問題，同時提出相應的技術改造方案。
      二電廠捷制500MW機組主機凝汽器配套的膠球清洗裝置，包括活動式收球網、膠球泵、裝球室、膠球再循環管路、膠球再噴射裝置、膠球再循環監督裝置和差動壓力測量系統等。其作用是在機組運行過程中，供助水流將海綿膠球擠過凝汽器銅管，并不斷循環，擦洗掉銅管內的垢物，提高熱交換效率，降低凝汽器端差，提高汽輪機組真空，技術規范見表1。
表1膠球清洗裝置技術規范
名稱型號參數 主機膠球系統
臺數 2臺
規格(外殼) DN2020mm
收球網 濾網夾角
傳動方式 30°
電動
高工作壓力 0.6MPa
高工作溫度 60℃
型號 125SS21
臺數 2臺
膠球泵出人口直徑 出口D125,人口D100
高工作壓力 0.6MPa
高工作溫度 60℃
類型 C18
臺數 1臺
收球室 出人口閥門
高工作壓力 DN80
0.6MPa
高工作溫度 60℃
容積 60L
2膠球清洗裝置現狀調查
2.1膠球清洗裝置存在的問題
      1號機主機膠球清洗裝置系統自1992年投運以來，內、外側收球率很不穩定，出現了“有時收球率高，有時收球率低”的現象，特別是在冬季，收球率更低，不能對凝汽器銅管起到應有的清潔效果，導致凝汽器端差一直偏大(10～13℃),成為影響機組真空值的不利因素之一。
2.2膠球清洗裝置原因分析
      歷次檢修時發現，在凝汽器銅管內部、膠球再循環管路彎頭、閥門處出現大量積球，原因分析如下：
      a.循環水攜帶雜物堵塞凝汽器銅管。冷卻水塔的水泥構件表面剝落頻繁，PVC淋水填料時有脫落，尤其在冬季，淋水層大面積掛冰后，淋水填料脫落更為嚴重。水泥、石子及大量的淋水填料進入循環水中，盡管水塔前池處設置了濾網，但由于濾網網眼尺寸大，仍有一定數量的雜物隨循環水進入凝汽器銅管內，造成堵塞，致使膠球進入后也大量在銅管內積聚，不能循環回收。這一現象通過機組歷次檢修得到證實：在清洗凝汽器銅管時發現，管子里有大量的石子、淋水層和膨脹、硬化的膠球。這說明循環水中有雜物是造成膠球系統收球率低的主要原因。
      b.尤其在冬季，內現收球網板夾角30°,強度大，結構合理，在水流沖擊作用下不易變形，頂部和兩側無縫隙，無逃球現象。網板和收球網直接與筒壁相接，使得出球口狹窄，容易造成膠球堵塞；
      c.循環水中雜物較多(如石子、淋水層等),進入凝汽器內部堵塞銅管；
      d.膠球泵配置不合理，揚程為21m,而循環水壓力為0.17MPa,故出力偏低，致使收球循環效果差；
      e.膠球清洗裝置系統采用了2臺收球網、2臺膠球泵，卻只用一臺裝球室，再加上布置不合理，造成再循環管道長、彎頭和閥門多，增大了膠球循環阻力，產生積球；
      f.凝汽器冷卻水室四角為直角，循環水在此處極易形成渦流，使膠球不能進入膠球回收管道；
      g.膠球質量差，在水中浸泡后，密度比水輕或發脹、發泡。
針對以上情況，為了提高膠球系統的回收率，保證凝汽器銅管的清潔度，減小凝汽器端差，決定在1號機組中修時對主機膠球系統進行改造。
3膠球清洗裝置施工內容
      a.人字形活動柵格式收球網更換2臺；
      b.在凝汽器循環水兩個進口水管處各加裝一臺二次濾網；
      c.膠球泵改型、更換2臺；
      d.裝球室更換1臺，加裝1臺；
      e.對膠球再循環管路(包括閥門、分匯器)進行改造；
      f.加裝膠球監控系統，包括差壓檢測系統、模擬屏、操作盤、動力執行器件等；
      g.在凝汽器水室(共8個)四角用鋼板襯成圓角。
4膠球清洗裝置具體方案
4.1施工工藝及質量標準
      a.在凝汽器水室(出入口轉向水室)存在死區以及回流區加裝導流板，消除直角渦流，避免膠球在此處滯留，具體做法是用鋼板將死角、回流區隔開，且焊接不得留有大于3mm的縫隙；
      b.人字形收球網板夾角應符合水流動力學，水阻小、不產生渦流，膠球在水流帶動下能順利進入出球管；
      c.收球網改造后，應能開閉靈活，關閉到位，限位正確，強度符合要求，運行過程中在水流的沖擊下不變形，頂部與側面無縫隙，無逃球和積球現象；
      d.收球網下部的膠球引出口應有足夠的空間，并加裝膠球引出收球斗，膠球在此處應暢流無阻；
      e.對膠球泵和裝球室及其管道的布置要合理，要求盡量減小彎頭、閥門的數量以及鉛垂方向的改變，收球網出球管至膠球泵的管路應向正前方略向下傾斜15°~20°,以減小管道水阻；
      f.膠球泵改為BCP100-220型，揚程≥21m,流量100m3/h,進口DN125,出口DN100。安裝位置應盡可能靠近收球網，且使其人口標高低于收球網引出口；
      g.膠球泵安裝后要進行對輪找中心，電機和泵基座的加墊要符合檢規要求，對輪找中心后要求：圓≤0.05mm,面≤0.05mm;
      h.裝球室改為兩臺，外側循環水管路一臺，內側循環水管路一臺，取消分配器配置；
      i.在循環水人口管加裝二次濾網為WF系列旋轉網芯反沖式，要求濾網水阻小，強度高、耐腐蝕，濾網積污后能及時排出，濾網驅動機構工作性能可靠；
      j.所有改進設備材質都要求為耐腐蝕的不銹鋼件；
      k.自動監控系統以PLC為核心，由差壓檢測系統、模擬屏、操作盤、動力執行器件組成。要求手動控制與就地自動控制系統彼此獨立。膠球清洗裝置系統與二次濾網系統可以同時運行，也可分開獨立運行；
1.所有的密封部位不得有滲漏現象。
4.2試驗
      a.膠球清洗裝置系統投運后，凝汽器銅管內、收球口、管路彎頭與閥門處無積球，收球網無漏球現象，分別按手動控制方式和自動控制方式進行收球率試驗，試驗5次，時間為2~3個月，平均收球率要求達95%以上；
      b.在膠球清洗裝置系統投入后，測量凝汽器端差，逐月測量看其變化，如果端差有下降趨勢，說明膠球清洗裝置系統清洗效果良好；
      c.按要求對膠球系統的每天投運時間進行設定，通過觀察結果應符合設定的開啟順序和時間，手動控制方式符合要求，性能可靠；
      d.差壓自動監控系統：當收球網前后壓差≥5kPa時自動進入清洗狀態；當二次濾網差壓≥19kPa時，濾網自動開啟，進行排污清洗；
      e.報警功能試驗：運行中各被控對象出現電氣或機械故障時，發出燈光報警信號，同時自動切斷相應動力電源；當收球網前后差壓≥5kPa、二次濾網差壓≥19kPa時，分別發出燈光報警信號，當系統處于自動方式時，則自動進行相應的操作；
      f.膠球泵投運試驗：軸承箱和泵體應無異音，泵投運后各部分振動值≤0.03mm,泵投運后出口壓力應≥0.21MPa,軸承箱溫度<60℃。
5膠球清洗裝置效果
      a.改造后膠球收球率可達95%以上；
      b.凝汽器端差能降低3~4℃,真空冬季高達85～87kPa,夏季低為79～80kPa,1號和2號凝汽器真空差值可縮減為0~0.5kPa。