凝汽器膠球清洗裝置的運行與改造說明

     凝汽器在運行中由于冷卻水常用地下水或者江河湖泊水源，其中必然含有雜質,難免會使凝汽器中的冷凝管堵塞和結垢，
破壞了凝汽器的清潔程度，使熱阻增加，冷卻水量增大,傳熱惡化，使凝汽器真空度降低，機組的效率下降，甚至不能滿負荷發電，威脅
機組的安全經濟運行。凝汽器膠球清洗裝置是汽輪發電機組在運行中對凝汽器冷卻管進行有效清洗設備也是唯一可以不停機進行清洗的設
備。熱電廠采用國內某公司生產的凝汽器膠球清洗裝置系統，通對先期1#機組不斷地運行試驗,根據實際情況進行有針對性的改造，克
服了系統收球率低，凝汽器兩側清洗效果不均衡等問題,取得了很多好的效果。后2#3#4#機改造借鑒運行經驗,提高了設備完善程
度，節約了改造時間,提高了設備運行效率,具有一定的推廣價值。

     汽輪機凝汽器是火力發電廠的重要設備,它的主要
作用是將在汽輪機中做完功的乏汽凝結成水,并且建立
-定的真空。當凝汽器內的換熱鋼管結垢時，必然會降
低凝汽器管束的換熱系數，導致凝汽器真空下降,因此
必須定期對凝結器管束清洗，使其保持較高的清潔程
度。凝汽器常用的清洗方法有機械清洗、酸洗、通風干
燥、高壓水槍擊振沖洗及膠球清洗等方法。其中,膠球清
洗具有勞動強度小、安全可靠等優點,是減小凝汽器端.
差、提高汽輪機循環熱效率、延緩凝汽器真空的衰減度、
降低發電煤耗的有效手段。膠球清洗既可以保證汽輪機
的正常運行,又可以達到比較好的清洗效果,所以被我
國各電廠普遍采用。

     膠球清洗裝置是汽輪發電機組在運行中對凝汽器冷
卻管進行有效清洗的佳設備,也是唯一可以不停機進行
清洗的設備。該裝置性能的好壞，直接影響到凝汽器的清
潔程度和傳熱效率。膠球清洗裝置是提高電廠經濟性,保
障凝汽器安全運行有必要投入的設備，但是膠球清洗裝置
的設計不合理或運行方式的不正確都能造成跑球、收球率
低、積球等問題,使清洗不能正常運行,根本達不到清洗的
效果與目的,在國內很多電廠都出現過效果不好的現象。

1熱電廠概況
    
集團熱電廠是集團旗下的自備電廠,電廠裝
機容量為4x25MW，1#、2#、3#、4#機為.
FC25-3.43/0.49型中溫、中壓、單缸、非調整凝汽式等汽輪
機由武漢汽輪機廠生產，由于運行時間較長，各機組均出
現了凝汽器真空較低的現象,尤其是夏季尤為明顯,在設
備改造以前,每年在4月5月份之間要進行凝汽器的酸洗
工作,1#2#3#4#機需要完成交替停機酸洗,耗時長,勞動
量大,每次花費大約在20萬元左右。停機期間生產受到影
響，切運行半年后凝汽器真空仍會有不同程度的明顯下
降。熱電廠先后在年后對4臺機組的凝汽器銅管進
行了更換,先期對1#機組增加了膠球清洗裝置系統,經運行達
到了預期效果，對2#3#4#機同樣進行了推廣改造。

2、膠球清洗裝置系統技術

     凝汽器膠球清洗裝置主要由收球網、裝球室、膠球泵、
各電動閥門和電氣控制柜等部件組成。使用膠球清洗裝置
可在機組不減負荷的情況下清洗凝汽器，提高凝汽器的傳
熱效果，保持凝汽器較高的真空和較小的端差,從而提高
機組循環熱效率。防止汽輪機熱效率因背壓升高而降低，
同時可防止冷卻管因結垢而腐蝕，延長冷卻管的使用壽
命,是節能和改善勞動條件的效果很好的設備。
1#機組安裝了膠球清洗裝置，在投運初期就出現收
球率不高的問題，有時收球率只能達到80%,這樣會影響.
清洗效果造成凝汽器端差增大,真空逐漸下降,影響了機
組負荷率和熱效率。
     據了解,其他電廠亦有類似情況出現，
使用一段時間后發現管束仍然結垢,直接危及機組運行安
全和影響機組經濟性。后只能停機進行人工化學清洗或
進行高壓水射流清洗,嚴重影響了機組的經濟性。因此對
可能存在影響收球率不高的因素進行分析,找出真正原因
解決這一難題。

3、存在的問題分析

     ①我國大多數凝汽器的設計均未考慮膠球清洗裝置
的運行。凝汽器水室內各管板狹縫,冷卻管伸出管板的長
度是否合適等,防止在此形成死區卡球,其次是徹底清除。水室及管內的一切雜物,確保潔凈之后再封閉。
     ②通過分
析運行方式可知，隨著運行工況改變,冬季真空較高只運
行一臺循環泵，造成進入凝汽器的循環水兩側壓力不均.
勻,流速降低,回水管道羊角處會積聚空氣形成渦流,膠球
穿越管束時能量不足,堵在管口或管束內。在凝汽器檢修
時發現兩側清洗效果不一樣，凝汽器管束內存有少量膠
球，證實了該分析的正確性.
     ③膠球的選用。膠球進入凝汽
器管內后,靠與管壁的接觸環帶所提供的擦拭作用進行清
洗,膠球投運前需用水浸泡一段時間，還需要對膠球的大
小質量進行篩選，這些工作進行不好也會影響到清洗效
果,而且關系到膠球的回收率。
     ④由于收球網長時間浸在
水中，致使收球網網格也會結垢,膠球運行時間長了與管
壁摩擦產生的碎屑可能導致收球網前后壓差增大,另外收
球網與管壁配合不好,局部有較大間隙,產生跑球現象。
     ⑤
收球網雖然長期在關閉位置,但在循環水沖擊作用力下長
時間運行，會使機構件長期受力松動,造成收球網產生間
隙,不能關閉嚴密,從而造成跑球現象。
    
⑥當出現廠用電中斷事故時，如果恰好膠球清洗系統在運行中，會使膠球大量滯留在凝汽器中，不能正常地循環清洗,完成收球操作等,長時間滯留后會粘結在凝汽器
管壁上,造成跑球,堵塞凝汽器管路。

4、膠球清洗裝置改進方法及措施
    
①對凝汽器結構與膠球清洗裝置的適應性作了全面
的檢查。先對狹縫進行了全面的封堵,對凝汽器內管束
嚴格按標準進行檢查,排除扁、癟管,冷卻管伸出管板的長
度嚴格執行國家的有關標準,防止在此形成死區,其次是.
徹底清除水室及管內的一.切雜物，確保潔凈之后再封閉。

     ②膠球進入凝汽器管內后,靠與管壁的接觸環帶所提供的
擦拭作用進行清洗,凝汽器管內徑是25mm應該選用直徑.
為23mm的膠球,經過在水中浸泡后除去脹大部分還能自
由地在管內流動。
     ③制定膠球清洗裝置運行操作票,嚴格按照
操作票執行，防止發生誤操作。
     ④當每次啟動膠球清洗裝置系
統時無論真空高低都保持兩臺循環泵,盡量使進入凝汽器
兩側的循環水壓力、流量達到平衡，使膠球能夠均勻地分
散到管束內。
     ⑤規定每星期一白班檢查清算膠球數量,將
磨損嚴重的膠球更換,待膠球取出后活動收球網，目的是
防止收球網卡澀同時把網格上的贓物沖掉,然后手動把收
球網關嚴停掉電源，防止誤開造成跑球。
     ⑥根據季節的變
化,夏季循環水溫度高容易結垢,將膠球清洗裝置時間每側調
整為清洗2小時收球30分鐘。
     ⑦針對運行時間長易造成
收球網松動現象，對收球網應以一月為期限進行手動緊
固,防止跑球。
     ⑧當發生廠用電中斷事故或其他非計劃停
運循環泵事故時,應在事故處理后--時間檢查膠球清洗
系統,如果存在運行中發生事故,應馬上進行手動收球工
作,確保滯留在凝汽器中的膠球盡快回收。

5、改進后的效果
    
通過以上改進措施,膠球收球率低的問題得到了徹底
解決,現1#機收球率在95%以上,2#機達到了99%，3#4#
機均在90%以上，兩側清洗效果也比較均衡。根據計劃停
機時檢查凝汽器鋼管發現,鋼管內壁光潔明亮,半年內肉
眼觀察無明明顯結垢現象，體現在運行參數上,凝汽器端
差始終保持在7--8C，真空半年內衰減度在0.001MP以
內,達到了預期目的。
    
實踐表明膠球清洗裝置的定期正常投用，能及時清除
掉凝汽器管束內壁的結垢物,使凝汽器管束保持較高的清
潔度，改變了以往每年入夏前必須清洗一次凝汽器的問.
題,有效地降低了發電成本，對提高機組經濟性能起到非
常重要的作用，每年單臺循環泵運行時間在6個月以上，
四臺機每年可節約廠用電約541.6萬度以上,僅此一項就
可產生經濟效益195.5萬元，由于長時間保持較高真空，
對發電量及綜合熱效率會產生更大的經濟效益。