電廠循環水膠球清洗裝置系統及工作原理運用過程問題分析？

      電廠循環水膠球清洗裝置系統及工作原理運用過程問題分析？凝汽器真空是機組經濟性重要影響因素之一。根據某國產600MW超臨界機組試驗數據得知,額定工況下汽輪機排汽壓力每升高1kPa,機組供電標煤耗增加高達2.092gkWh。按年度供電25億度計算，每年影響效益3000多萬元。凝汽器真空除受循環水溫度及真空嚴密性等因素影響外,冷卻水管換熱效果影響為明顯。保證膠球清洗裝置系統定期正常投運,并輔以凝汽器循環水室人工清洗,是長期保持凝汽器冷卻水管內壁清潔,避免其換熱效果下降的有效指施。

1膠球清洗裝置系統及工作原理

1.1膠球清洗裝置系統構成及用途

      膠球清洗裝置系統通常由收球網膠球泵裝球室、閥門管道及控制裝置等組成。在凝汽器兩側循環水各配置1套獨立的膠球清洗系統，在機組循環水系統運行狀態下,根據凝汽器鈦管臟污程度,按照預定的程序投人運行，以去除鈦管內壁的浮生物及泥垢,保持鈦管內壁清潔,達到提高鈦管傳熱效率的目的，從而降低凝汽器端差,改善機組真空。系統示意圖如圖1。

1.2膠球清洗裝置系統

      工作原理濕態下比重與水相近,直徑比鈦管內徑略大(1~2mm)的彈性膠球裝入裝球室后，在膠球泵的作用下,隨著壓力略高于循環水的水流進人凝汽器循環水前水室,在凝汽器進出口循環水差壓的作用下擠過鈦管,對鈦管內壁進行擦洗。多孔柔軟的膠球在鈦管中被擠壓成卵形，與鈦管內壁一整圓圈接觸擦抹，在流出鈦管時在本身彈力的作用下,突然恢復原狀彈脫表面污垢。穿過鈦管的膠球隨水流進人收球網并被分離出來,在膠球泵人口負壓的吸附作用下重新進人裝球室,如此反復對鈦管內壁進行清洗。

2膠球清洗裝置系統存在問題及探討

      由于眾多因素影響，公司機組膠球清洗裝置系統存在諸多問題,甚至一度處于廢棄狀態。直至近年在各方的重視及有效維護下,情況才大為好轉。期間存在主要問題如下。

2.1設備缺陷較多

      由于海水腐蝕性強,而且凝汽器以下負米區域長期潮濕，導致系統閥門管道腐蝕嚴重。通過定期活動和系統投運可以保持設備動作正常,但無法減少腐蝕。為此,生產部門制定保養計劃,定期對設備進行清理、油漆、襯膠涂黃油等方式保養，提高設備可靠性,延長壽命,并及時消缺避免滲漏。

2.2膠球收球率低

      原因一:凝汽器循環水室鈦管臟污由于各種原因凝汽器鈦管較為臟污,水螅蟲、貝殼等雜物過多,降低機組真空的同時,影響膠球收球率,并經常造成二次濾網堵塞無法正常反沖洗。目前公司對循環水加藥進行優化調整，并根據循環水泵電流、循環水進水母管壓力及出水水溫，等參數分析判斷鈦管堵塞程度,適時安排凝汽器循環水室單側清理。配合膠球清洗裝置系統的定期投運，有效降低了凝汽器端差,提高機組真空。

      原因二:設備故障率高系統收球率低存在多方面原因，設備故障率高維護不及時,諸如收球網變形破損、關閉不嚴等,導致膠球流失,極大影響膠球的收球率;另外,膠球泵出口到裝球室管口處有一塊活動鐵板,膠球泵啟動時水流可以掀起該擋板,而膠球泵停運時由于循環水進水壓力高于出水側,導致水逆流,該擋板在重力作用下,能自動關閉,起到逆止作用。防止膠球泵倒轉的同時，亦可防止膠球被沖回收球網內。因而該擋板動作正常及嚴密與否直接影響系統收球率。

      原因三:循環水流量低、進出口壓差小按設計要求,循環水進出口壓差大于0.04MPa方有利于膠球順利通過鈦管。根據節能需要,冬季或海水溫度低于22C且真空較高的情況下,操作人員調整循環水系統至單泵運行方式，此工況下循環水母管壓力低至0.06MPa左右。同時,如果凝汽器循環水側出水電動門開度大或循環水室內集聚空氣較多,鈦管未能全部充滿水流,不利于膠球通過,影響收球率。為此通常需要選擇直徑與鈦管內徑相當或略大于鈦管0.5mm的膠球。

      原因四:操作不規范膠球是多氣孔彈性較好的橡膠小球,按要求膠球需要提前1d浸泡好，以擠掉空氣有利于收球。在其體執行過程中,操作人員直接將未經浸泡的膠球裝人裝球室的情況時有發生,因而影響收球率。

2.3遠程監視自動化不完善

      整套膠球清洗裝置為就地PLC控制.控制室只能監視到膠球泵的運行狀態,而不能監視收球網、壓差裝球室狀態及報警等信息,不利于運行監視和系統分析。為此,業組技術人員根據運行監視需要，在循環水遠程監控畫面增加了相應測點遠傳信號。

2.4自動化程序不合理

      清洗系統自動程序初始設置為清洗30min、收球60min.停運膠球泵。在退出自動投運期間，當收球網前后差壓達到600mmH,O時,差壓變送器報警,收球網開始反沖洗，10min后收球網回到收球位置,等待下次投人使用。收球網在反沖洗時,手動、自動都不能投人使用。

      該程序膠球清洗投運時間過短,只有0.5h。自動程序運行時,收球網前后壓差開關不參與保護,即膠球清洗裝置自動投運過程中差壓高不會聯開收球網。實際運行中發現A、B倆側收球網在反沖洗狀態時前后差壓經常接近或達到600mmH20,壓差開關動作導致程序無法投入。在系統運行允許范圍內,適當調高收球網前后差壓報警值就很有必要。

3膠球清洗裝置系統優化建議

      根據膠球清洗裝置系統投運以來運行情況分析,膠球清洗裝置系統自動程序不適合當前長期連續投運需求。為此,提出以下幾點建議。

      1)將系統自動投運程序各階段時間進行調整:清洗18h、收球3h、反洗3h。在反洗階段可以進行數球補球工作。

      2)將收球網前后差壓開關設置為兩級報警,一級報警為600mmH2O:系統自動將程序切至收球狀態,3h后停運膠球泵，開收球網反洗;二級報警為1100mmH2O:系統自動開啟收球網反洗,關收球室切換閥,停運膠球泵,發報警信息。

      3)膠球清洗結束收球完畢后,開啟收球網進行反洗,待下次程序自動投運時再關閉收球網。

      4)繼續完善遠程監視需求測點遠傳工作及遠程控制功能，終實現膠球清洗裝置系統遠程投運自動化。

      由于運行環境惡劣等因素的影響，目前各廠膠球清洗裝置的可靠性普遍不太理想。系統收球率低直接導致大量膠球流失,給電廠造成直接經濟損失，導致眾多電廠對膠球清洗裝置系統重視不夠。隨著節能降耗要求日益提高及經營壓力的增大，膠球清洗系統經濟可靠投運成為迫切需求。筆者將膠球清洗系統存在問題探討及頗有成效的系統優化情況一并呈獻,希望能相互共勉共同進步。