海綿膠球沖洗凝汽器膠球清洗裝置效果及存在問(wèn)題分析

      海綿球運(yùn)行中沖洗凝汽器這一新技術(shù)的試驗(yàn)成功和全面推廣，為確保汽輪機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)、滿發(fā)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外廣泛采用膠球清洗凝汽器這項(xiàng)技術(shù)革新。它可以在不停機(jī)或不減負(fù)荷的情況下達(dá)到清洗凝汽器的目的，使銅管經(jīng)常保持干凈，維持機(jī)組額定其空，為國(guó)家節(jié)省大量的煤炭；叉能防止銅管結(jié)垢，避死垢下腐蝕，延長(zhǎng)了銅管的使用壽命；主要的優(yōu)點(diǎn)是能節(jié)約煤、多發(fā)電、節(jié)省大量的勞動(dòng)力，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改海工人的勞動(dòng)條件。對(duì)于大功率汽輪機(jī)組，凝汽器銅管長(zhǎng)度超過(guò)10米、飼管根數(shù)超過(guò)萬(wàn)根，用人工清洗非常困難，必須采用膠球清洗或其它更好的方法才能滿足發(fā)展的需要。
      目前，對(duì)于用普通海綿球清洗凝汽器銅管內(nèi)軟垢，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較廣，經(jīng)驗(yàn)較多，效果顯著。對(duì)于結(jié)硬垢的機(jī)組，用膠球清洗凝汽器，國(guó)外其說(shuō)不一，國(guó)內(nèi)向無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)水電部2月會(huì)議精種，各結(jié)硬垢電廠都在積極摸索經(jīng)驗(yàn)。我廠在熱工研究所，海綿橡膠廠，內(nèi)蒙電力試驗(yàn)所等單位的大力協(xié)助下，于8月在三號(hào)機(jī)上安裝了此套裝置并投入運(yùn)行。半年多的運(yùn)行實(shí)踐證明：采用膠球清洗凝汽器對(duì)防止銅管內(nèi)壁結(jié)垢是有效的。除掉管內(nèi)硬垢，需用金鋼砂海綿球。普通海綿球除硬垢的效果較差，但用曾通海綿球防垢已初見(jiàn)成效。三號(hào)機(jī)采用膠球清洗以來(lái)，凝汽器具空一直保持在歷史好水平。過(guò)去每年總要在過(guò)夏前用人工捅刷凝汽器，否則影響出力，無(wú)法過(guò)夏，今年過(guò)夏前不需再用人工捅刷。這一事實(shí)充分說(shuō)明了用普通海綿球進(jìn)行定期清洗凝汽器，能夠防止硬垢沉積，達(dá)到保持銅管清潔的目的。
二、膠球清洗裝置設(shè)備與試驗(yàn)概況
      三號(hào)機(jī)是2.5萬(wàn)旺抽汽機(jī)組，凝汽器冷卻面積為2000米2,銅管直徑為24/22毫米，管長(zhǎng)為6050毫米，銅管數(shù)為4420根，設(shè)計(jì)冷卻水量為5000噸/時(shí)。
      為了確保膠球同收率良好，在三號(hào)機(jī)水井前加裝一道粗濾網(wǎng)(網(wǎng)孔為25×25毫米)和一道細(xì)濾網(wǎng)(網(wǎng)孔為10×10毫米)。凝汽器水室中采取消除死角和支管加網(wǎng)等防止膠球落人的措施。
膠球清洗裝置系統(tǒng)見(jiàn)下圖。
      收球網(wǎng)采用周定式，錐角為19度，下錐口直徑為89毫米，錐形網(wǎng)上的長(zhǎng)圓孔尺寸為80×8毫米，網(wǎng)孔面積約為循環(huán)水管通流面積的2.1倍。(由于加工困難及安裝位置所限，沒(méi)有達(dá)到8～4倍要求。)膠球泵用2±PW型污水泵，閥門(mén)用普通球閥。選用海綿橡膠廠生產(chǎn)的919配方普通海綿球和特種金鋼砂海綿球進(jìn)行試驗(yàn)。
      補(bǔ)水系黃河水，其硬度平均為6.3毫克當(dāng)量/公升，平均含沙量為500毫克/公升，銅管內(nèi)硬垢層達(dá)1毫米以上。在大修中對(duì)每根銅管都用直徑20,5～21,5毫米鉆頭鉆過(guò)，已將大部分硬垢除掉，但銅管內(nèi)壁仍留有不均勻的殘余硬垢。為了保證膠球能頻利通過(guò)銅管，逐根用2～3公斤/厘米2壓縮空氣槍使直徑20.5毫米的黑色硬質(zhì)膠球從管內(nèi)吹過(guò)。投球前，將一流程銅管入口加裝5×5毫米網(wǎng)孔的細(xì)濾網(wǎng)，啟動(dòng)循環(huán)水泵，凝汽器通水24小時(shí)后，將網(wǎng)子從人孔蓋中拆除，其目的是防止積存在管道和水溝內(nèi)的雜物再進(jìn)入凝汽器管，造成堵塞。
      運(yùn)行實(shí)踐證明，三號(hào)機(jī)膠球清洗裝置系統(tǒng)由于銅管內(nèi)殘余硬垢未徹底清除，硬垢表面粗糙，運(yùn)行初期，海綿球磨損速度較快，連續(xù)運(yùn)行20～30分鐘，海綿球已被磨脫皮。脫皮時(shí)間較戶縣熱電廠縮短8倍。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月以后，由于銅管內(nèi)壁被磨光滑，海綿球磨損速度也大大誠(chéng)慢，連續(xù)運(yùn)行一小時(shí)才大批輕微脫皮。使用919配方濕態(tài)直徑24毫米的海綿球，連續(xù)運(yùn)行22小時(shí)，直徑方向被磨損掉1.2毫米。連續(xù)運(yùn)行40小時(shí)，不均膺小了3毫米左右，被磨得歷害的海綿球，濕態(tài)外徑已接近銅管內(nèi)壁殘余硬垢內(nèi)徑20.5～21,5毫米。
      為了利用海綿球除掉銅管內(nèi)硬垢，骨自制金鋼砂海綿球，山于缺乏經(jīng)驗(yàn)金鋼砂在普通海綿球上未粘中，運(yùn)行牛小時(shí)即被磨掉，所以清洗效果不明顯。試制金鋼砂海綿球及時(shí)寄到，支撥我們，次在三號(hào)機(jī)上用金鋼砂海綿球進(jìn)行除硬垢的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果比較滿意，我們對(duì)十寧、環(huán)形、帽式三種型式的金鋼砂球部進(jìn)行了試驗(yàn)。認(rèn)為環(huán)形金鋼砂球效果較好(容易通過(guò)銅管叉較耐磨)。利用金鋼砂特種海綿球累計(jì)運(yùn)行9小時(shí)，直徑方向被磨小1毫米，使凝汽器清沾度提高約10%。這說(shuō)明利用金鋼砂球除掉銅管內(nèi)殘余硬垢是有一定效果的(見(jiàn)表1)。
表1
注：機(jī)組有抽汽負(fù)荷，主要以相同凝結(jié)水量來(lái)進(jìn)行比較。
      兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，海綿球在三號(hào)機(jī)清洗系統(tǒng)循環(huán)一周約15秒，平均水流速度約1.7米/秒。一臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，海綿球循環(huán)一周平均為20秒，水流速度約1.2米/秒。使用濕態(tài)直徑為23～24毫米的海綿球，四個(gè)月的平均膠球回收率在85～90%左右。
三、膠球清洗裝置系統(tǒng)清洗效果
      1、用普通海綿球運(yùn)行半年多的實(shí)踐證明，銅管內(nèi)無(wú)新垢附著跡象，說(shuō)明海綿球在銅管內(nèi)連續(xù)地循環(huán)，能夠防止硬垢的沉積。這可從剛剛投入膠球時(shí)的運(yùn)行記錄及運(yùn)行半年后的運(yùn)行記錄比較得到證明(見(jiàn)表2)。
      由表2中可以看出，在負(fù)荷與循環(huán)水入口水溫相似條件下，員空度、端差、清潔度各指標(biāo)與剛剛投球時(shí)接近，這就足以說(shuō)明銅管內(nèi)沒(méi)有再繼續(xù)積垢。
      5月3日抽出甲側(cè)新裝運(yùn)行半年的銅管剖開(kāi)檢查結(jié)果，無(wú)硬垢附著，銅管內(nèi)壁比較干滑，這叉進(jìn)一步證明定期投入普通海綿球清洗凝汽器能夠防止硬垢沉積。
      2、三號(hào)機(jī)投人膠球清洗后，與同期相比其空度提高約1.5%,達(dá)到了歷史上好的的水平(見(jiàn)表3)。
注；*為一臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行。2,8,4記錄為兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行。
      再以1974年以來(lái)4月份為例，平均循環(huán)水溫都在20℃左右，在排汽量相近的情況下，1976年采用膠球清洗半年后的4月份月平均員空度較同期提高2,1%(見(jiàn)表4)。
表3
      考慮到銅管是逐漸臟污，其空是逐漸下降的。由于采用了膠球清洗，至年預(yù)計(jì)提高凝汽器真空度1.5%,即煤耗降低1.5%。全年可為國(guó)家節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約1000余噸。
      機(jī)組在每年過(guò)夏前，必須停機(jī)進(jìn)行人工捅刷，由于結(jié)垢較硬，需用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)麻花鉆頭捅刷，整個(gè)凝汽器捅刷一遍需投入11個(gè)強(qiáng)勞力，在條件艱苦的情況下需連續(xù)工作20個(gè)晝夜。采用膠球清洗后，可以不用停機(jī)進(jìn)行人工清掃，不僅節(jié)省勞力，每年還可多發(fā)1200萬(wàn)度電。
五、膠球清洗存現(xiàn)問(wèn)題
      1、在循環(huán)水的凈化處理上還需下功大。根據(jù)我廠循環(huán)水內(nèi)積有木塊，石頭子，泥沙等特點(diǎn)，安裝一道10×10毫米的細(xì)濾網(wǎng)是不能滿足要求的。三號(hào)機(jī)經(jīng)常因水頭，石子堵塞管子而停下半面進(jìn)行清理，需要再加一道細(xì)濾網(wǎng)，或者在可能的情況下，加裝旋渦式濾網(wǎng)，以減少平時(shí)維護(hù)的工作量，使膠球清洗更加完善。
      2、對(duì)于銅管清沾程度的監(jiān)視辦法還需進(jìn)一步摸索。端差和員空度的影響因素較多，不能完全鼎它做為監(jiān)視的依據(jù)。“清沾度計(jì)算法”對(duì)于結(jié)軟垢機(jī)組，消洗前后相隔時(shí)間較短，受其它因素影響較小，效果明顯。根據(jù)對(duì)三號(hào)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視證明，結(jié)硬垢機(jī)組短時(shí)間內(nèi)結(jié)垢速度不如結(jié)軟垢快，效果不明顯。此外，該法受蒸汽負(fù)荷、循環(huán)水、水流速度變化的影響很大，雖然計(jì)算時(shí)進(jìn)行了修正，仍不能完全修正過(guò)來(lái)。如在水流速度和蒸汽負(fù)荷不變的情況下，循環(huán)水入口溫度在20℃以下時(shí)，計(jì)算出清潔度約為60%左右，而水溫仆到28℃左右時(shí)，計(jì)算清潔度約為75～80%。實(shí)際管內(nèi)結(jié)垢情況并無(wú)變化。同理，水溫不變、改變水流速度也有同樣的影響。如何監(jiān)視更合適，有待進(jìn)一步摸索。
六、結(jié)論
      1、堅(jiān)持長(zhǎng)期使用普通海綿球消洗硬垢機(jī)組，對(duì)于防止硬垢的沉積是有效果的。
      2、金鋼砂球可以除掉管內(nèi)殘余硬垢，但應(yīng)慎重使用，不宜多用。
七、議建
      1、對(duì)于硬垢電廠，膠球磨損速度較快，建議橡膠廠能生產(chǎn)一種耐磨性能介于金鋼砂球和普通海綿球之間的一種球，如縮醛球，以減少磨損速度，降低費(fèi)川，延長(zhǎng)海綿球使用壽命。
      2、隨著用膠球泵的正式生產(chǎn)，我廠四號(hào)機(jī)已安裝4/5Q×9型用膠球泵。這種泵性能較PW型污水泵好，態(tài)議采用膠球清洗的2.5～10萬(wàn)斑機(jī)組，盡量使用此泵，以降低膠球磨損速度。
      3、為了加強(qiáng)水的凈化，確保膠球長(zhǎng)期順利運(yùn)行，建議在循環(huán)水入口管段上加裝旋渦式濾網(wǎng)。
      4、建議設(shè)計(jì)部門(mén)在新機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮膠球清洗裝置。