膠球清洗裝置市場高速增長，總圖持續(xù)增強(qiáng)
膠球清洗裝置市場高速增長，總圖持續(xù)增強(qiáng)。膠球清洗系統(tǒng)裝置制造企業(yè)在積極國內(nèi)市場，很多生產(chǎn)廠家意圖增加市場份額。更不要說比國外市場比較。膠球清洗近兩年占率汽輪機(jī)行業(yè)凝汽器市場較高，所以出現(xiàn)膠球清洗廠家高速增長。但就是這樣的市場行業(yè)，膠球清洗裝置系統(tǒng)也不免出現(xiàn)故障——膠球清洗系統(tǒng)收球率低原因。
針對小汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗系統(tǒng)收球率低的問題，對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，提出了改造方案并予以實(shí)施。分析結(jié)果表明，引起膠球清洗系統(tǒng)收球率低的主要原因是由于凝汽器水室設(shè)計(jì)和膠球泵密封設(shè)計(jì)不合理造成的。
關(guān)鍵詞：膠球收球率；凝汽器結(jié)構(gòu)；膠球清洗系統(tǒng)寧夏大唐國際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司2臺(tái)空冷亞臨界600MW機(jī)組配置4臺(tái)汽動(dòng)給水泵，小汽輪機(jī)為杭州汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的NK63/71型。每臺(tái)給水泵汽輪機(jī)各自配置1臺(tái)水冷凝汽器，凝汽器冷卻水采用開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，凝汽器采用膠球清洗裝置對冷卻水管進(jìn)行清洗，凝汽器主要設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)為：型式：管殼式；循環(huán)水設(shè)計(jì)流量：Q=2450m3h;總的有效換熱面積：1000m2;管徑x壁厚為：20mmx0.5mm;管子材質(zhì)為：TP316L;管子根數(shù)為：5230根。
設(shè)備公司生產(chǎn)的膠球清洗裝置。
1存在的問題
自2009年5月機(jī)組投產(chǎn)以來，5、6號機(jī)小機(jī)凝汽器膠球清洗裝置經(jīng)多次調(diào)試，收球率比較低，只能達(dá)到20%~30%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)值95%,致使該系統(tǒng)一直無法正常投運(yùn)，已嚴(yán)重影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須對該系統(tǒng)進(jìn)行改造。汽機(jī)業(yè)針對以上情況，成立技術(shù)攻關(guān)小組，積極聯(lián)系廠家
圖1小機(jī)凝汽器水室隔板改造前示意圖(單位：mm)進(jìn)行調(diào)研分析。通過現(xiàn)場檢查，認(rèn)為造成收球率較低的主要原因有以下幾點(diǎn)：
(1)小機(jī)凝汽器循環(huán)水水室設(shè)計(jì)不合理。從圖1中可以看出，小機(jī)凝汽器循環(huán)水進(jìn)水側(cè)被2塊隔板分成3個(gè)水室，回水側(cè)被1塊隔板(圖中中間虛線處)分成2個(gè)水室，這樣循環(huán)水在水室中形成4流程；且隔板、支撐板及管板之間形成較多死角，致使膠球從進(jìn)入冷卻水管到回收需4個(gè)流程，由于管道阻力及隔板之間死角，造成膠球不能順利回收。
(2)膠球泵密封設(shè)計(jì)不合理。本公司膠球泵是蘭州天寶電力設(shè)備廠生產(chǎn)的型號為IZJ-100~25型泵。通過對5、6號機(jī)膠球泵的檢查，發(fā)現(xiàn)膠球泵密封設(shè)計(jì)為盤根密封，設(shè)計(jì)不合理，質(zhì)量差，且不利于平時(shí)檢修維護(hù)。在泵運(yùn)行過幾次后，密封就出現(xiàn)了泄漏現(xiàn)象，造成膠球泵達(dá)不到設(shè)計(jì)出力，降低了膠球泵的效率，從而使膠球不能很順利地被回收，降低了收球率。
(3)一次濾網(wǎng)周圍不嚴(yán)密。通過對一次濾網(wǎng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)一次濾網(wǎng)側(cè)面及底部有縫隙，這樣就使少量雜物進(jìn)入凝汽器，易造成少量冷卻水管堵塞。
(4)膠球回收管路布置不合理，彎頭及死角過多，造成膠球不能被順利回收。
2膠球清洗系統(tǒng)改造方案
圖2小機(jī)凝汽器水室隔板改造后示意圖(單位：mm)次數(shù)，保證了膠球能夠順利回收。
(2)對膠球泵密封進(jìn)行改造，將原盤根密封更(1)將小機(jī)凝汽器水室由4循環(huán)改為2循環(huán)，這樣循環(huán)水量可滿足原設(shè)計(jì)水量，循環(huán)水流速可達(dá)到1.8m/s,達(dá)到膠球回收設(shè)計(jì)水平，減少膠球在冷卻水管中的流動(dòng)次數(shù)，使膠球順利回收，具體措施為將凝汽器兩端大蓋卸開，改造內(nèi)部區(qū)域，消除水室內(nèi)部死角。
從圖2中可以看出，小機(jī)凝汽器水室隔板改造后，循環(huán)水進(jìn)水側(cè)被1塊隔板分成2個(gè)水室，回水側(cè)無隔板成1個(gè)水室，這樣循環(huán)水在水室中形成2流程，且隔板、支撐板及管板之間形成死角減少，并將部分無法消除的死角用不銹鋼板進(jìn)行了封堵處理，這樣膠球從進(jìn)入冷卻水管到回收只需2個(gè)流程，大大減少了膠球在管路中的阻力及循環(huán)換為機(jī)械密封，減少泄漏量及日常維護(hù)量，提高膠球泵效率。
(3)更換循環(huán)水泵進(jìn)水口處一次濾網(wǎng)，使循環(huán)水一次濾網(wǎng)網(wǎng)孔由15mmx15mm改為10mmx10mm,確保周圍密封嚴(yán)密；在濾網(wǎng)下端加裝垃圾槽，以免提出濾網(wǎng)清洗時(shí)垃圾掉入水中，這樣更好地過濾垃圾等雜質(zhì)，避免雜物進(jìn)入凝汽器造成冷卻水管堵塞；并清除凝汽器冷卻水管雜物，確保冷卻水管暢通，提高膠球清洗系統(tǒng)收球率。
(4)根據(jù)兩流程小機(jī)凝汽器循環(huán)水水側(cè)流程特點(diǎn)及現(xiàn)場實(shí)際安裝位置，對小機(jī)凝汽器循環(huán)水回水管進(jìn)行布置及流向改造，確保兩流程凝汽器循環(huán)水回水暢通。
3膠球清洗改造后效果
2009年9月至2010年1月，分別對5、6號機(jī)1、2號小機(jī)膠球系統(tǒng)進(jìn)行了改造，系統(tǒng)改造后，小機(jī)凝汽器真空滿足設(shè)計(jì)要求，在循環(huán)水進(jìn)口溫度為21℃,循環(huán)水溫升為9℃時(shí)，凝汽器背壓不超過5.6kPa,達(dá)到了在循環(huán)水進(jìn)口溫度為33℃,循環(huán)水溫升為9℃時(shí)，凝汽器背壓不超過11.6kPa。
改造后收球率達(dá)到95%以上，投運(yùn)正常，消除了重大設(shè)備缺陷，防止了凝汽器冷卻水管結(jié)垢，提高了小機(jī)凝汽器真空。進(jìn)一步提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。改造1臺(tái)機(jī)組的費(fèi)用為13萬元左右，而改造后膠球系統(tǒng)正常投運(yùn)，可以使整機(jī)效益提高1%~3%。如果按1.5%計(jì)算，小汽輪機(jī)功率為6MW,平均負(fù)荷率為70%,1年可利用小時(shí)為5800h,1度電價(jià)較小，所以大壩電廠3期2臺(tái)機(jī)組被同時(shí)切除的風(fēng)險(xiǎn)較低。
3雙機(jī)切除后廠用電安全倒換措施
由于啟備變?nèi)萘亢透邚S變?nèi)萘炕鞠嗟龋荒軒?段廠用6kV負(fù)荷。如果此時(shí)雙機(jī)被同時(shí)切除，5號、6號機(jī)組共4段廠用6kV負(fù)荷會(huì)同時(shí)自動(dòng)切換至啟備電源，將造成啟備變壓器過載跳閘。如何避免雙機(jī)被切除后，發(fā)生啟備變壓器過載跳閘，導(dǎo)致廠用電失去的事故，保證機(jī)組安全順利停機(jī)，就成為當(dāng)前亟待解決的問題。
為解決上述問題，大壩電廠3期采用2臺(tái)機(jī)組6kV廠用A、B工作段各保一段負(fù)荷的思路。即雙機(jī)被切除后，啟備電源自動(dòng)切換到5號機(jī)6kVA段和6號機(jī)6kVB段。當(dāng)以上任意一段自動(dòng)切換不成功時(shí)，由運(yùn)行人員快速手動(dòng)切換，以保證廠用電源安全切換至啟備電源，保證機(jī)組安全停機(jī)和快速恢復(fù)并網(wǎng)的需要。
為0.25元，則1臺(tái)小機(jī)1年可以提高效益為：6000×70%×1.5%×5800×0.25=9(萬元),由此可見改造后無論從經(jīng)濟(jì)性還是延長設(shè)備的壽命都是非常有利的。
大壩發(fā)電公司通過對小汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗系統(tǒng)進(jìn)行改造，不僅達(dá)到了節(jié)能的效果，更重要的是使設(shè)備可靠性大大提高。從2009年9月1臺(tái)改造至今，膠球收球率一直保持在95%以上，有效控制了凝汽器冷卻水管結(jié)垢現(xiàn)象，提高了小汽輪機(jī)的真空度。改造后小汽輪機(jī)運(yùn)行正常，未發(fā)生任何問題，使小汽輪機(jī)運(yùn)行從安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性各方面都得到了很大提高，改造取得了成功。
