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文档简介
1、(一)我公司 #1、#2机组的凝汽器胶球清洗装置是无锡寅业 电 力环保设备厂的产品。全套胶球清洗装置由二次滤 网、装球室、胶球输送泵和收球网几大部件组成。收球 网为 SD 型活动删格单板收球网。配套的胶球输送泵为 输送胶球专用的离心泵,装球室型号 Z-Q-S1。众所周知,保持凝汽器较高的真空和较小的端差, 是提高机组循环热效率的主要方法之一。以 15 MW 机组 为例,汽轮机真空降低1kPa,将导致汽耗增加 0.13kg/kWh。我公司凝汽器循环水冷却水 系统为开式循 环,循环水冷却水水源为河水,由于河水污染日益严 重,凝汽器循环水水质越来越差,常有大量塑料纤维 物、淤泥、编织袋、树枝杂草等垃
2、圾杂物进入冷却水系 统,严重堵塞凝汽器,再加上我公司循环水入水口在码 头边上,煤船进出搅动引起淤泥上翻,大量煤灰淤泥进 入循环水,影响凝汽器的热交换率,导致机组背压升 高,降低机组出力,影响机组的正常运行。我公司从 2003年开始, #1、#2机凝汽器相继安装了 二次滤网和胶球清洗装置,力图改善凝汽器运行工况, 胶球投运后对机组真空的提高起到了很好作用。但是胶球清洗大概正常运行了 1 个月后,凝汽器收 球率就缓慢下降,收球率均不足 80%,有时收球率几乎 为零。为此,我们对可能存在影响收球率不高的原因进行了分析。经分析影响胶球收球率低的原因主要有以下 几点:1、循环水压力低、水量小,胶球穿越铜
3、管能量不足,堵在管口。2、活动式收球网与管壁不密合,引起 “跑球 ”,收球网污脏堵球3、凝汽器进口水室存在涡流、死角,胶球聚集在水室中4、新球较硬或过大,不易通过铜管5、胶球比重太小,停留在凝汽器水室及管道顶部,影响回收。 针对以上原因,我们分别进行了检查,作了以 下改进措 施:1、投运清洗装置时,增开循泵,保证循环水母管压力 和流量2、在二次滤网和收球网上安装人孔门,定期进行清理 并保持清洁。3、每次投入胶球数量为凝汽器单侧铜管数的 10%,每 天定期清洗,并保证 1 小时清洗时间。4、采用胶球的直径与铜管内径相等,发现胶球磨损或 失去弹性,及时更换新球。另外我公司投产时凝汽器的设计未考虑胶
4、球清洗装 置的运行,进出口水室的流程隔板与水室盖及管板的衔 接处的狭缝可能会引起水流的倒串,所以对该类狭缝进 行了全面的圭寸堵。通过以上措施的执行,胶球收球率低 的问题得到了有效解决和预防,如今胶球收球率均在 90%以上。实践表明,胶球清洗装置的定期正常投用,能及时 清走凝汽器铜管内壁污物,使凝汽器管束保持一定的清 洁度,对提高机组经济性起到非常重(二)华亚热电两台机组胶球清洗装置投运过程中出现的问题分析、探讨及一系列改造方案一、概述华亚热电两台机组容量分别为15MW和18MW,均为南京汽轮机厂制 造,凝汽器胶球清洗装置是连云港新海机械厂的较早期的产品,全套 装置分为收球网、装球室、胶球泵等几
5、大部件,收球网采用活动斜板 栅格侧转到位收球,正常运行时转至竖直位置,基本不产生水阻,型 号为SF-630,配套的胶球泵为输送胶球专用的 JQ125-11型离心泵,装 球室为典型的漏斗型,缺点是装取球比较麻烦,给正常操作造成很大 不便。众所周知,保持凝汽器较高的真空和较小的端差,是提高机组循环热 效率的主要方法之一。汽轮机背压增高,将导致热耗增加,煤耗增 加。凝汽器管道的脏污,使换热系数变小,端差增大,凝汽器真空变 差,胶球清洗是凝汽器清洗的成熟方法,从周围电厂的实际使用情况 来看,胶球清洗装置的定期正常投用,能及时清走凝汽器管道内壁污 物,使凝汽器管道保持一定的清洁度,对防止结垢起到非常重要
6、的作 用。华亚热电采用闭式循环,一期工程结束后,一号机组开始运行, 由于当时泵房比较近,河水水质相对较好,加上循环水换水量较大, 汽机真空还可以,胶球装置只是试投过几次,收球率很不理想,因我 厂凝汽器管道是20X0.75的不锈钢螺旋管,当时也确实存在认识上的误区,认为螺旋管不适合使用胶球清洗,故胶球清洗装置一度停止投 用。华亚热电二期工程结束,随着二号机组的投运,凝汽器真空问题明显 暴露出来了。因热电车间占地拮据,新泵房离主厂房有四、五百米的 距离,冬天真空还可以,夏天真空问题就显得尤为突出,这样不得不 依靠人工清洗凝汽器,我们知道,人工清洗付出的代价是巨大的,随 着公司用电负荷的增加,解决凝
7、汽器真空问题成了热电车间的首要问 题,车间领导组织部分技术骨干成立攻关小组,一定要解决胶球清洗 装置正常投运的任务,经过多方面的研究,并着手进行有关试验,分 析和结构检查,找出了影响收球率不高的关键因素,并进行了改造, 经再次投运结果表明,我们华亚热电的胶球清洗装置改造方案是成功 有效的。1、存在的问题:随着二期工程的结束,二号机组的正式投运,凝汽器端差变化明显, 限制机组带负荷,胶球清洗装置先后试投过很多次均未能达到满意的 收球率,有时球甚至不循环,凝汽器端差不能得到有效控制,在人工 清洗时发现管壁上黄乎乎的软垢厚度有 2mm左右,严重影响了凝汽器 的热交换能力,要彻底清洗管中软垢,只有对胶
8、球清洗装置进行改 造,力求胶球系统能正常投用,发挥其在线运行,清洗效果明显的特 点。2、原因分析及改造实施方案在投入胶球清洗初期,在冷却水塔内发现部分胶球,这说明栅格存在 不到位现象,对可能存在影响收球率不高的因素我们进行了分析:(1)、我们发现凝汽器放空气门在投用胶球清洗装置后放水不畅,说 明此处已经塞球了,凝汽器半侧人工清洗时发现里面塞满了球,此处 加一个十字钢筋条封住。(2)、停运半侧检查发现存在两个问题,一是栅格上有较多垃圾包括 塑料纸及填料,全部清除干净。二是栅格没有到位,调整电动执行机构螺杆,使收球网到位。(3)、球循环率小,刚开始投运时较多,不一会球就变少了,我厂凝 汽器进口压力
9、为0.13MPa,出口压力为O.IMPa,球应该能从管中通 过,且我们使用的是0 17mm的胶球。操作中也发现当关小凝汽器进口 门时,胶球循环个数相应增加,难道了?为此我们特意做试验,停用 半侧凝汽器后,在另一侧投运胶球清洗装置,果然胶球不再循环,难 怪夏天增加大循泵后,胶球根本不能循环。原胶球泵扬程为 11米,运 行时出口压力和凝汽器进口压力相差不大,胶球不能循环也就不奇怪 了。(4)、凝汽器的检查处理,对进出口水室的流程隔板与水室盖及管板 的衔接处的狭缝进行检查,密封不严可能引起水流的倒串,导致胶球 卡于此,我厂 1#机东侧凝汽器在检查中就存在这种现象,对该类狭缝 进行了全面的封堵,对凝汽
10、器进口管及本件管束进行逐一检查,去除 粘在管口上的垃圾,焊查以及冷却塔上的填料碎片。针对以上问题的逐一检查和改造,首先在二号机上试投用,效果非常 明显,因为二号机离泵房更远一些,凝汽器循环水进口压力相对一号 机低,所以胶球循环较好,试投用中收球率基本在95%以上,一号机凝汽器循环水进口压力较高,在胶球投运中循环率很低,故胶球收球 率也较低,把 1#机胶球泵换成 21 米扬程,电机功率相应改成 15KW 后,收球率明显上升,基本维持在 98%以上甚至 100%,随着夏天的来 临,为维持好凝汽器真空必须增开大循泵,到时 2#机胶球泵出力会有 所降低,收球率也将明显下降,为避免此现象出现,车间领导决
11、定在 近期更换 2#胶球泵,使其扬程增加到 21 米,到时这次整个胶球装置的 问题分析、改造及实施工作将画上圆满的句号。3、运行方面首先完善每日一次的清洗制度 由专人负责,落实到班组,并且明确一些操作上的措施,如正确的投 球数量,保持在凝汽器单侧、单流程冷却管极数的 10%,根据凝汽器 的端差、真空等特性参数和胶球直径、外观等对清洗效果及时评价, 以便更换胶球最多不超过 90次累计次数,投运时注意收球网位置到 位,不能跑球,收球率达到 95%以上,可将收球网打至运行位置,不 让其对循环水产生水阻。4、改造后的效果评价处理后的胶球装置每天投运半小时,收球率都在95%以上,1#、2#机凝汽器端差基
12、本维持在85C-95C,真空保持在-94kpa左右,汽耗明 显下降,生产指标也有明显好转,公司用电得到有力保障,最重要的 是为公司节约了能源。(三)凝汽器设备是汽轮发电机组的重要辅机之一,是 电厂热力循环中的重 要一环,对整个 火电厂的建设和安全、经济运行都有着决定性影响。 从设备投资看,汽轮 发电机辅机的价格约占主机的一半。而辅机价格 中的50%用于凝汽器。从材料消耗看,凝汽器钢材和管子材料消耗量 是相当可观的,国产600MW机组凝汽器装配好后,无水时重约 1343 吨,其中冷却管材重约421吨。从结构尺寸看,凝汽器也大型化了, 上述600MW机组冷却面积达40000m2,是个四五层楼高的庞
13、然大物。 凝汽器设备对整个火电厂的设计、布置、安装和运行维护都是至关重 要的,绝对不可忽视!有很多途径都可以提高汽轮发 电机组凝汽器的工 作效率,本文主要就如何降低 汽轮机组凝汽器的终压和实现它的有效 手段,即对胶球清洗凝汽器加以探讨。凝汽器胶球清洗装置由胶球泵、装球室、分配器和收球网、阀门相应 管道组成,是火电厂改善凝汽器运行条件,清洁管子,提高凝汽器真空度,提高机组经济性的有效措施之一。1对胶球的认识:20世纪5 0年代 能源行业开始采用胶球清洗装置。 对胶球的使用已不是新鲜的事物,我国大部分火力 发电厂几乎都使用 过此设备。胶球的诞生,对发电行业来讲是可喜的事情,它将一台汽 轮发电机组原
14、始凝汽器清洁设计系数 0.80.85提高到11.05,从而 提高发电机组的出力。2胶球现状:目前,绝大多数电厂都装有和使 用过胶球清洗装置。由于循环水冷却系统的缺陷,使得胶球收球率较 底,甚至收不到胶球,投球前后真空没明显变化。因此,大部分电厂此装置不能正常使用,甚至不用。3收球率底的原因:反映凝汽器胶球清洗效果的是收球率,既决定于 回收胶球总数与投入胶球总数之比。引起胶球回收率不高的原因很 多,主要有以下几点:(1)循环水压力低,流速低,胶球有的浮在水 面,有的停在死角,有的卡在管子头上。(2)循环水质差,循环水大 多为河水、海水,因受到污染,水中杂草、污物多,滤网不能有效的 起到良好的作用
15、。污物堵塞二次滤网,造成凝汽器经常失水,影响真 空;杂物进入凝汽器,管口被堵;杂物堵在管板上;杂物堵在凝汽器 内和收球网上。(3)收球网受到冲刷,使栅格篦子间隙增大,造成跑 球;(4) 一次滤网效果不理想,大量杂物进入系统造成二次滤网杂物 积聚,经常堵塞,排污困难,减少通流面积,从而增大水阻。(5)凝汽器泄露,使凝结水不合格,限制了胶球的清洗投入;胶球泵密封性 不好,距离过远,胶球不易打出。4提高收球率的措施:(1)领导重视管理,制定合理的操作规程,设专人定期维护。(2)无论河水、海水,水质较差,必须完善一次滤 网。目前普遍使用的一次滤网严密性不够,进水方式布局不合理,杂草、纤维缠绕现象严重。(3)循环水压头不够,应减少系统阻力。(4)正确设计、使用收球网。(5)胶球要选得合适,软硬适度,湿 态时要等于水(海水)的密度,使球不悬浮在水(海水)中,胶球质 量好,微孔粒度适当,材质均匀,可塑性、耐磨性好。胶球直径大于 管子内径12毫米。5胶球的使用:从清洁度高低可以反应出凝汽器的清洁状况,并以此 来决定投入胶球的间隔与投运时间。这样便可保证凝汽器既清洁又不 致产生过度清洁,使管子磨损。据有关 资料介绍,当清洁度为下列数 值时,应投
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