汽轮机胶球清洗收球率低跑球的原因分析及处理解读

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