膠球清洗裝置系統二次濾網裝置與收球率低的原因分析及改造？

      膠球清洗裝置系統二次濾網裝置與收球率低的原因分析及改造？寧夏西部熱電有限公司天然氣熱電一廠(以下簡稱天然氣電廠)汽輪發電機組凝汽器膠球清洗系統在調試過程中收球率僅為1%,無法滿足運行需求。認真分析得出主要原因為收球網選型的問題，通過對該收球網的技術改造后，膠球清洗裝置系統收球率達到了95%以上。
      寧夏西部熱電天然氣熱電一廠BN13-3.43/0.35/430機組為單軸、單缸單排汽，補汽凝汽式汽輪機，其凝汽器配套的膠球清洗裝置是由國內知名廠家制造，包括兩臺活動式收球網、兩臺出口壓力為0.21MPa的膠球泵、一個內、外側系統共用的裝球室及其他設備等。其作用是在機組運行過程中，供助水流將海綿膠球(軟球)擠過凝汽器銅管，并不斷循環，擦洗掉銅管內的垢物，提高熱交換效率，降低凝汽器端差，保證汽輪機組的經濟運行。
      該電廠調試期間，由膠球清洗裝置設備廠家技術人員和調試單位技術人員聯合調試該廠膠球清洗裝置系統結果為：凝汽器水室甲側投球500個，收球1個；凝汽器水室乙側投球300個，收球3個。計算收球率均在1%以下，按電力規范要求收球率必須在90%以上。一旦機組運行無法投入膠球清洗，凝汽器銅管長時間運行便會臟污結垢，凝汽器傳熱端差便會增加，機組真空下降，從而嚴重影響到機組熱效率，該電廠機組的安全運行和經濟性就無法保證。為了找到收球率低的原因，該廠技術人員進行了認真分析，找出主因，委托設備廠家對膠球清洗系統進行了技術改造。
一、膠球清洗裝置工作原理及原因分析
      利用循環水的壓力，將比凝汽器銅管大1~2mm的軟質海綿橡膠球帶入凝汽器銅管里，膠球在循環水的壓力下，每經過一次銅管，就對銅管刷一次以達到清潔銅管的目的。圖1所示為膠球清洗系統原理圖
      凝汽器膠球清洗裝置和循環水二次過濾裝置造成原因如下：該電廠膠球收球網是由某設計院設計選型的固定圓錐桶式收球網，運行阻力大，不適合該電廠凝汽器循環水系統使用壓力(按設備要求應為0.2Mpa以上，可該電廠只能達到0.14Mpa左右),即設備選型不配套；現場安裝的膠球系統管路沿程阻力大；凝汽器水室入口實際存在死角；
      膠球規格不合適，按要求為φ20。該電廠現使用的膠球規格為φ20的軟質膠球符合要求；
      運行人員操作不當，運行人員是嚴格按照運行操作規程執行的，并有廠家技術人員在現場指導。由上述分析原因可知，影響膠球裝置收球率的主要原因為膠球收球網設備不配套，次要原因為膠球系統管路沿程阻力大和凝汽器水室入口存在死角。所以決定重新對收球網進行選型，并改造膠球清洗系統。
二、改造過程
      通過改造膠球清洗裝置，可使膠球清洗裝置收球率達到90%以上。其改造過程如下：
      1.將凝汽器原安裝的兩臺圓錐桶式網柵收球網改為兩臺旋擺雙軸系自鎖式收球網(型號DN600,安裝形式為立式)。
      2.膠球清洗系統管路改成水阻及死角少的簡短管路，以便減少阻力。從出球口至膠球泵入口的管路應向下傾斜一定坡度，減少循環水在管道內的流動阻力，增加水的流速，避免膠球在管道內的積聚現象。
      3.)在收球網至膠球清洗泵入口處增加一臺分匯器(型號為FH100/80)。
      4.其一，在凝汽器前后水室四角加裝導流板使其圓滑，消除直角。具體做法是用鋼板彎成弧形將死角隔開，焊接不得留有大于3mm的縫隙。其二，凝器汽水側的空氣管、放水管等加裝管孔濾網，不用的盲孔加蓋板，以免循環水流產生漩渦使膠球在水室的死角積聚。通過改造，其試運結果見表1
表1試運數據
日期 一次 二次
項目 投球數 收球數 收球率 投球數 收球數 收球率
凝汽器甲側 209個 209個 100% 300個 288個 96%
凝汽器乙側 151個 141個 93.4% 300個 300個 100%
運行時間 凝汽器甲乙側均為120分鐘
收球時間 凝汽器甲乙側均為60分鐘
三、凝汽器膠球清洗裝置價值分析
1.有形效益(持續效益)
      汽輪發電機組經常使用凝汽器膠球清洗裝置系統可以提高汽輪機出力1~2%。以該電廠13MW汽輪機組為例：按年有效運行時間5500小時計算，平均負荷為95%,每度電按0.5元計算，若按機組出力提高2%計算。則每年可增加發電經濟效益為：1*13000*5500*95%*0.5*2%=679250元/年。該項目工程總改造資費用為：95000元左右。每年的實際收益為：679250-95000=584250元。由上述計算可知，在較短的時間內，就可以收回投資費用，而且效益顯著。
2.無形效益
      通過此次技術改造，凝汽器膠球清洗裝置系統實際收球率達到了90%以上，定期投入使用膠球清洗系統，可以保證凝汽器銅管內部干凈不受臟污腐蝕，減少了銅管腐蝕泄漏，還提高了凝汽器換熱效率，降低了發電成本，提高了機組的熱經濟性和安全穩定性。
      凝汽器膠球清洗裝置系統是凝汽式汽輪機的重要輔助設備之一。提高收球率，是減小凝汽器端差，提高汽輪機循環熱效率、降低發電煤耗的有效手段，為此，對凝汽器膠球清洗系統進行分析、改造，具有一定實用意義。