膠球清洗，循環水膠球清洗裝置系統收球故障分析及處理

發電廠循環水膠球清洗裝置系統經常發生膠球堵塞在收球網的膠球出口處，不I能循環清洗凝汽器銅管內的水垢，導致汽輪機排汽溫度升高，機組經濟性下降。經選擇，利用j流體渦流原理對膠球清洗系統進行改造，在收球網柵板的膠球出口處加擋板，并根據實際情j況確定擋板尺寸，改造后，收球效果良好。

［關鍵詞］膠球清洗系統；循環水管道;膠球堵塞；收球網柵板

電廠循環水的作用是在凝汽器中冷卻汽輪機排出的蒸汽。汽輪機排汽溫度每降低1丁，就可減少供電煤耗約1g/kWh。由于北方的水質硬度大，循環水在凝汽器銅管內容易快速結垢，嚴重影響循環水與汽輪機排汽的換熱效率。如果循環水膠球清洗系統發生故障，無法清除凝汽器銅管內的水垢,會使汽輪機排汽溫度升高，導致機組經濟性明顯下降。達拉特發電廠汽輪機型號為T2A-330-30-2F1080,單軸、三缸、亞臨界、中間一次再熱，兩排汽、沖動、凝汽式，膠球清洗系統為河北電力修造廠生產的DK2000型膠球清洗裝置。據統計數據，達拉特發電廠la的燃煤費用因膠球清洗系統故障而增加1000多萬元。為此,對膠球清洗系統進行改造，解決膠球系統投運不正常問題，對提高機組的經濟性具有主要意義。

1循環水膠球系統構成及原理

1.1膠球清洗裝置系統構成

電廠機組循環水膠球清洗裝置系統構成如圖1所不O

1.2膠球清洗裝置原理

工作原理：用膠球泵將膠球輸入到凝汽器的循

環水入口處后，循環水將膠球帶入凝汽器的銅管內，清洗銅管內的污泥、水垢，緩解水垢的沉積速度；膠球從銅管出來后進入凝汽器出口的循環水管道內，在循環水管道的收球網處被收集，然后回到膠球泵的人口繼續循環。

2膠球清洗裝置故障及原因分析

2.1膠球清洗裝置故障現象

發電廠機組膠球清洗系統投運后，膠球不能有效進行循環，許多膠球都堵塞在收球網的膠球出口B點處刊見圖2）。前面膠球阻止后面膠球流動，導致大量膠球卡澀在收球網上，不能循環清洗凝汽器銅管，導致銅管結垢加速，換熱效率顯著降低。

2.2膠球清洗裝置原因分析

循環水管內水的流速為2m/s,在收球網A、B點處的膠球受水流的沖擊力可分解成垂直于柵板的力F,和平行于柵板的力F”因柵板處的水阻和水流受管壁的限制,A點的流速大于B點的流速,而且水阻越大,2點水流速度差也越大。根據伯努利方程，不可壓縮理想流體在重力場中做定常流動，沿流線單位重力流體的速度水頭、位置水頭與壓強水頭之和為常數。由于壓強水頭與垂直于柵板的力咒成正比，速度水頭與平行于柵板的力凡成正比，當咒較大時，膠球與柵板之間的摩擦力增大，在柵板出口B點處易出現卡球現象，前面的膠球卡澀后會阻止后面膠球的流動，終導致越來越多的膠球在B點處急劇堵塞。

3膠球清洗裝置改造方案的選擇

3.1降低收球網的水阻

收球網柵板的水阻設計值為3900Pa,降低收球網柵板水阻的方法有：減小收球網收球角度a,以增大柵板過流面積;降低循環水流速。

收球網柵板的收球角度a為25。左右，因柵板具有反沖洗功能，受結構限制，該收球角度a不能再小，所以增大柵板過流面積方案無法實現。

降低循環水流速則不能滿足凝汽器的冷卻需要。而且,膠球的密度略大于水，膠球在流體中的浮力與流體速度的平方成正比，降低流速后使得膠球更容易沉積在循環水管道的下部，不易隨循環水到達收球網柵板處進行循環。

3.2在收球網柵板膠球出口處加擋板

在收球網出口處加擋板，如圖3所示。循環水在擋板后將形成2個渦流。（見圖4）。渦流內部有以等角速繞自身軸旋轉的渦束。渦束內為渦核區,渦束外面的流體速度與渦束半徑成反比。渦核區的壓力比渦核外的水流旋轉區的壓力小,故渦流有抽吸作用。

圖4擋板處形成的渦流

在柵板出口處加裝擋板，根據上述原理,柵板上的水壓將降低，水流在柵板表面上形成卷吸流動，膠球不易卡澀在柵板上，可在系統內順利循環。

4技術改造及效果

在收球網處加擋板，具體實施時需要確定擋板的形狀和擋板與柵板的距離，理論計算渦核半徑、渦核邊緣壓強、渦核邊緣流速等。

發電廠的循環水管道直徑2000mm,管道內循環水流量23000t/h,收球角度a為25。。根據以上實際情況，在現場多次試驗后確定擋板尺寸為500mmx200mm,擋板與柵板的距離為120mm0加擋板后，膠球收球率可達到90%,能夠有效地清除凝汽器銅管內表面的污垢。