電廠循環(huán)水膠球清洗裝置系統(tǒng)及工作原理運用過程問題分析？
電廠循環(huán)水膠球清洗裝置系統(tǒng)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(jù)某國產600MW超臨界機組試驗數(shù)據(jù)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(huán)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(tǒng)定期正常投運,并輔以凝汽器循環(huán)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(tǒng)及工作原理
1.1膠球清洗裝置系統(tǒng)構成及用途
膠球清洗裝置系統(tǒng)通常由收球網(wǎng)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(huán)水各配置1套獨立的膠球清洗系統(tǒng)，在機組循環(huán)水系統(tǒng)運行狀態(tài)下,根據(jù)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(tǒng)示意圖如圖1。
1.2膠球清洗裝置系統(tǒng)
工作原理濕態(tài)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(huán)水的水流進人凝汽器循環(huán)水前水室,在凝汽器進出口循環(huán)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(wǎng)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(tǒng)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(tǒng)存在諸多問題,甚至一度處于廢棄狀態(tài)。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(qū)域長期潮濕，導致系統(tǒng)閥門管道腐蝕嚴重。通過定期活動和系統(tǒng)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(yǎng)計劃,定期對設備進行清理、油漆、襯膠涂黃油等方式保養(yǎng)，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(huán)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(wǎng)堵塞無法正常反沖洗。目前公司對循環(huán)水加藥進行優(yōu)化調整，并根據(jù)循環(huán)水泵電流、循環(huán)水進水母管壓力及出水水溫，等參數(shù)分析判斷鈦管堵塞程度,適時安排凝汽器循環(huán)水室單側清理。配合膠球清洗裝置系統(tǒng)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(tǒng)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(wǎng)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(huán)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(wǎng)內。因而該擋板動作正常及嚴密與否直接影響系統(tǒng)收球率。
原因三:循環(huán)水流量低、進出口壓差小按設計要求,循環(huán)水進出口壓差大于0.04MPa方有利于膠球順利通過鈦管。根據(jù)節(jié)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(huán)水系統(tǒng)至單泵運行方式，此工況下循環(huán)水母管壓力低至0.06MPa左右。同時,如果凝汽器循環(huán)水側出水電動門開度大或循環(huán)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(guī)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(zhí)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(fā)生,因而影響收球率。
2.3遠程監(jiān)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(jiān)視到膠球泵的運行狀態(tài),而不能監(jiān)視收球網(wǎng)、壓差裝球室狀態(tài)及報警等信息,不利于運行監(jiān)視和系統(tǒng)分析。為此,業(yè)組技術人員根據(jù)運行監(jiān)視需要，在循環(huán)水遠程監(jiān)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(tǒng)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(wǎng)前后差壓達到600mmH,O時,差壓變送器報警,收球網(wǎng)開始反沖洗，10min后收球網(wǎng)回到收球位置,等待下次投人使用。收球網(wǎng)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(wǎng)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(lián)開收球網(wǎng)。實際運行中發(fā)現(xiàn)A、B倆側收球網(wǎng)在反沖洗狀態(tài)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(tǒng)運行允許范圍內,適當調高收球網(wǎng)前后差壓報警值就很有必要。
3膠球清洗裝置系統(tǒng)優(yōu)化建議
根據(jù)膠球清洗裝置系統(tǒng)投運以來運行情況分析,膠球清洗裝置系統(tǒng)自動程序不適合當前長期連續(xù)投運需求。為此,提出以下幾點建議。
1)將系統(tǒng)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(shù)球補球工作。
2)將收球網(wǎng)前后差壓開關設置為兩級報警,一級報警為600mmH2O:系統(tǒng)自動將程序切至收球狀態(tài),3h后停運膠球泵，開收球網(wǎng)反洗;二級報警為1100mmH2O:系統(tǒng)自動開啟收球網(wǎng)反洗,關收球室切換閥,停運膠球泵,發(fā)報警信息。
3)膠球清洗結束收球完畢后,開啟收球網(wǎng)進行反洗,待下次程序自動投運時再關閉收球網(wǎng)。
4)繼續(xù)完善遠程監(jiān)視需求測點遠傳工作及遠程控制功能，終實現(xiàn)膠球清洗裝置系統(tǒng)遠程投運自動化。
由于運行環(huán)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(tǒng)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(tǒng)重視不夠。隨著節(jié)能降耗要求日益提高及經營壓力的增大，膠球清洗系統(tǒng)經濟可靠投運成為迫切需求。筆者將膠球清洗系統(tǒng)存在問題探討及頗有成效的系統(tǒng)優(yōu)化情況一并呈獻,希望能相互共勉共同進步。
