膠球清洗裝置系統工作原理及收不到膠球原因分析及改造？

     膠球清洗裝置系統工作原理及收不到膠球原因分析及改造？600MW機組凝汽器膠球清洗裝置系統在調試過程中出現了收球率低的問題,對此該廠對其進行了多次試驗,得出了收球網結構、回球管線阻力和循環水回水壓力均對膠球回收率有影響的結論,其中膠球回收網結構是主要問題。通過對該網的結構改造,使收球率達到90%以上。

1膠球清洗裝置系統技術改造原因

     電廠2臺600MW機組凝汽器膠球清洗裝置系統采用國內某公司生產的產品,設備技術參數見表1所示。在分系統調試過程中出現了收球率低于30%的問題,這種狀態直接影響到凝汽器內冷凝管的清潔度,進而影響凝汽器的真空。根據計算,真空每下降1kPa,機組熱耗就增加0.6%~0.8%,同時凝汽器真空下降還會影響汽輪機的出力和安全性。國家標準要求膠球清洗裝置系統收球率達到90%為合格。為此,設備制造廠家派技術人員對膠球清洗裝置系統進行了多次試

驗與改造,改造分為以下3個階段:將膠球系統投球管線由雙管改為單管,收球管線減少彎頭并去掉U型彎;把膠球清洗泵更換成大吸力窄葉片式泵;采用多種進口膠球,并把膠球由直徑24mm更換為22mm進行試驗。以上改造完成后,收球率仍低于30%,膠球清洗裝置系統收球率低的真正原因一直未能找到。循環水及膠球清洗裝置系統示意圖見圖1所示,系統主要設備參數見表1所示。

表1主要設備參數

表 2    3 次試驗數據

2收球率試驗及分析

     膠球收球率是衡量膠球清洗裝置系統質量好壞的指標。據了解,國內已投產機組上配備的膠球清洗裝置系統其收球率在90%以上的僅占25%,收球率在53%以上的占42%,完全不能投入使用的占33%,其中包括國外進口的膠球清洗裝置系統。為找到膠球收球率低的原因,本廠汽機業成

立了攻關小組,進行了多次現場調查、調試、試驗,其數據見表2。

2.1結論一

     由試驗1可知,膠球清洗裝置系統收球率僅為14%,遠低于國家90%的標準,而且未收回的膠球聚集在收球網出口附近。

2.2結論二

     由試驗2可知,膠球清洗裝置系統收球率隨凝汽器循環水回水壓力升高而增加。根據經驗及現場調試試驗情況初步分析認為膠球清洗裝置系統收球率低的原因為:

     (1)凝汽器內部結構影響;

     (2)收球網結構影響;

     (3)回球管線阻力大影響;

     (4)循環水回水壓力低影響。

     為驗證凝汽器內部結構對收球率的影響進行了3次試驗,試驗數據見表2試驗3。

2.3結論三

     由試驗3可知,從凝汽器出水室排空門裝入膠球進行試驗與正常投球收球效果沒有多大差別。可以判斷膠球收球率低與凝汽器結構沒有關系,只和收球網結構、回球管線阻力、循環水回水壓力有關。經過對照其它同類工程圖紙后確認,可以排除回球管線的設計問題。由此判斷膠球收球率低的主要原因與收球網結構和循環水回水壓力低有關。考慮到循環水回水壓力低與循環泵設計有關,而且無法改變,所以只能通過改造收球網上游彎管流場的方法,解決循環水回水壓力低引起的收球網入口流場紊亂的現象。針對收球網結構問題,經過調研,決定委托國內有該方面改造經驗的上海強思廠對收球網結構進行改造。

3膠球清洗裝置系統改造

利用2號機臨修機會對膠球清洗裝置系統進行了改造,其實施過程如下:

     (1)在收球網上游循環水彎管段內增設導流板,導流板為δ=8mm的316L不銹鋼板,在現場拼接為815mm×2180mm見方的4塊,然后在循環水彎頭后循環水管上沿中心線開1m×0.5m的孔,用來

將不銹鋼導流板逐塊送入循環水管內,使4塊導流板沿彎頭中心線按進出口兩側對稱排列。導流板焊縫全部采用雙面焊。導流板由三排直徑42mm×3mm的不銹鋼管作為加強筋來支撐固定,并要求加強筋與導流板及管壁垂直。所有焊縫在焊前做了除銹處理,焊后檢查了所有焊縫,保證焊接牢固無漏焊現象,并對循環水管內壁上的焊縫進行防腐處理。

     (2)在收球網距出球口900mm處加裝導流罩,通過導流罩改變了循環水流向,使循環水向收球網網板擴散,加強該區域循環水流撓動,防止膠球附著在收球網網板上。安裝前需打開收球網人孔,并使收球網處于打開狀態,然后將加工好的導流罩用筋板焊接在收球網上。導流罩結構、安裝位置和導流襯套結構見圖2、圖3、圖4所示。

     (3)在收球網出球口內加裝襯套,使出球口的口徑達到100mm,以提高出球口水流速度。將加工好的襯套裝入出球口內,與出球口焊接固定。

4膠球清洗裝置系統改造后的調整試驗與分析

4.1內環膠球清洗裝置系統試驗

     收球網板處于收球位置,將準備好的膠球投入裝球室,該室處于收球位置,打開裝球室出口隔離球閥后,開啟膠球泵,再打開膠球泵出口電動球閥,數分鐘后投球循環運行,收球并記錄數據。測試時,凝汽器出口壓力4.2kPa;膠球泵進口壓力9.2kPa,出口壓力11kPa。

2號機內環膠球清洗裝置系統5次試驗數據見表3所示。

4.2外環膠球清洗裝置系統試驗

     收球網板處于收球位置,將準備好的膠球投入裝球室,該室處于收球位置,打開裝球室出口隔離球閥后,開啟膠球泵,再打開膠球泵出口電動球閥,數分鐘后投球循環運行、收球并記錄數據。試驗時,凝汽器出口壓力4.2kPa;膠球泵進口壓力9.2kPa,出口壓力12kPa。2號機外環膠球清洗裝置系統5次試驗數據見表4所示。

表42號機外環膠球情況系統5次試驗數據

4.3調整試驗結果分析

     2號機組內、外環膠球清洗裝置系統改造后,經過數次投球試驗收球率一直穩定在90%以上,而且經過數次投球循環,收球率呈良好上升趨勢。分析其原因為:經過大量膠球清洗后,鈦管逐漸清潔,過球通暢,凝汽器系統內局部渦流死區滯球數量明顯下降。試驗結果表明:收球網運行良好,無積球問題,膠球清洗裝置系統改造達到了預期目標。

5改造后的經濟效益

     改造后,膠球清洗裝置投入正常運行,600MW工況時可以降低供電煤耗3.6g/kWh。考慮負荷波動因素,按3g/kWh計算,全年可節約標煤24kt,其經濟效益可觀。