膠球清洗裝置系統(tǒng)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(tǒng)工作原理及收不到膠球原因分析及改造？600MW機(jī)組凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)了收球率低的問題,對(duì)此該廠對(duì)其進(jìn)行了多次試驗(yàn),得出了收球網(wǎng)結(jié)構(gòu)、回球管線阻力和循環(huán)水回水壓力均對(duì)膠球回收率有影響的結(jié)論,其中膠球回收網(wǎng)結(jié)構(gòu)是主要問題。通過對(duì)該網(wǎng)的結(jié)構(gòu)改造,使收球率達(dá)到90%以上。

1膠球清洗裝置系統(tǒng)技術(shù)改造原因

     電廠2臺(tái)600MW機(jī)組凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)采用國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的產(chǎn)品,設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表1所示。在分系統(tǒng)調(diào)試過程中出現(xiàn)了收球率低于30%的問題,這種狀態(tài)直接影響到凝汽器內(nèi)冷凝管的清潔度,進(jìn)而影響凝汽器的真空。根據(jù)計(jì)算,真空每下降1kPa,機(jī)組熱耗就增加0.6%~0.8%,同時(shí)凝汽器真空下降還會(huì)影響汽輪機(jī)的出力和安全性。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求膠球清洗裝置系統(tǒng)收球率達(dá)到90%為合格。為此,設(shè)備制造廠家派技術(shù)人員對(duì)膠球清洗裝置系統(tǒng)進(jìn)行了多次試

驗(yàn)與改造,改造分為以下3個(gè)階段:將膠球系統(tǒng)投球管線由雙管改為單管,收球管線減少?gòu)濐^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(jìn)口膠球,并把膠球由直徑24mm更換為22mm進(jìn)行試驗(yàn)。以上改造完成后,收球率仍低于30%,膠球清洗裝置系統(tǒng)收球率低的真正原因一直未能找到。循環(huán)水及膠球清洗裝置系統(tǒng)示意圖見圖1所示,系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見表1所示。

表1主要設(shè)備參數(shù)

表 2    3 次試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2收球率試驗(yàn)及分析

     膠球收球率是衡量膠球清洗裝置系統(tǒng)質(zhì)量好壞的指標(biāo)。據(jù)了解,國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)機(jī)組上配備的膠球清洗裝置系統(tǒng)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(guó)外進(jìn)口的膠球清洗裝置系統(tǒng)。為找到膠球收球率低的原因,本廠汽機(jī)業(yè)成

立了攻關(guān)小組,進(jìn)行了多次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、調(diào)試、試驗(yàn),其數(shù)據(jù)見表2。

2.1結(jié)論一

     由試驗(yàn)1可知,膠球清洗裝置系統(tǒng)收球率僅為14%,遠(yuǎn)低于國(guó)家90%的標(biāo)準(zhǔn),而且未收回的膠球聚集在收球網(wǎng)出口附近。

2.2結(jié)論二

     由試驗(yàn)2可知,膠球清洗裝置系統(tǒng)收球率隨凝汽器循環(huán)水回水壓力升高而增加。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試試驗(yàn)情況初步分析認(rèn)為膠球清洗裝置系統(tǒng)收球率低的原因?yàn)?

     (1)凝汽器內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響;

     (2)收球網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響;

     (3)回球管線阻力大影響;

     (4)循環(huán)水回水壓力低影響。

     為驗(yàn)證凝汽器內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)收球率的影響進(jìn)行了3次試驗(yàn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2試驗(yàn)3。

2.3結(jié)論三

     由試驗(yàn)3可知,從凝汽器出水室排空門裝入膠球進(jìn)行試驗(yàn)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(jié)構(gòu)沒有關(guān)系,只和收球網(wǎng)結(jié)構(gòu)、回球管線阻力、循環(huán)水回水壓力有關(guān)。經(jīng)過對(duì)照其它同類工程圖紙后確認(rèn),可以排除回球管線的設(shè)計(jì)問題。由此判斷膠球收球率低的主要原因與收球網(wǎng)結(jié)構(gòu)和循環(huán)水回水壓力低有關(guān)�？紤]到循環(huán)水回水壓力低與循環(huán)泵設(shè)計(jì)有關(guān),而且無法改變,所以只能通過改造收球網(wǎng)上游彎管流場(chǎng)的方法,解決循環(huán)水回水壓力低引起的收球網(wǎng)入口流場(chǎng)紊亂的現(xiàn)象。針對(duì)收球網(wǎng)結(jié)構(gòu)問題,經(jīng)過調(diào)研,決定委托國(guó)內(nèi)有該方面改造經(jīng)驗(yàn)的上海強(qiáng)思廠對(duì)收球網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。

3膠球清洗裝置系統(tǒng)改造

利用2號(hào)機(jī)臨修機(jī)會(huì)對(duì)膠球清洗裝置系統(tǒng)進(jìn)行了改造,其實(shí)施過程如下:

     (1)在收球網(wǎng)上游循環(huán)水彎管段內(nèi)增設(shè)導(dǎo)流板,導(dǎo)流板為δ=8mm的316L不銹鋼板,在現(xiàn)場(chǎng)拼接為815mm×2180mm見方的4塊,然后在循環(huán)水彎頭后循環(huán)水管上沿中心線開1m×0.5m的孔,用來

將不銹鋼導(dǎo)流板逐塊送入循環(huán)水管內(nèi),使4塊導(dǎo)流板沿彎頭中心線按進(jìn)出口兩側(cè)對(duì)稱排列。導(dǎo)流板焊縫全部采用雙面焊。導(dǎo)流板由三排直徑42mm×3mm的不銹鋼管作為加強(qiáng)筋來支撐固定,并要求加強(qiáng)筋與導(dǎo)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(xiàn)象,并對(duì)循環(huán)水管內(nèi)壁上的焊縫進(jìn)行防腐處理。

     (2)在收球網(wǎng)距出球口900mm處加裝導(dǎo)流罩,通過導(dǎo)流罩改變了循環(huán)水流向,使循環(huán)水向收球網(wǎng)網(wǎng)板擴(kuò)散,加強(qiáng)該區(qū)域循環(huán)水流撓動(dòng),防止膠球附著在收球網(wǎng)網(wǎng)板上。安裝前需打開收球網(wǎng)人孔,并使收球網(wǎng)處于打開狀態(tài),然后將加工好的導(dǎo)流罩用筋板焊接在收球網(wǎng)上。導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)、安裝位置和導(dǎo)流襯套結(jié)構(gòu)見圖2、圖3、圖4所示。

     (3)在收球網(wǎng)出球口內(nèi)加裝襯套,使出球口的口徑達(dá)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(nèi),與出球口焊接固定。

4膠球清洗裝置系統(tǒng)改造后的調(diào)整試驗(yàn)與分析

4.1內(nèi)環(huán)膠球清洗裝置系統(tǒng)試驗(yàn)

     收球網(wǎng)板處于收球位置,將準(zhǔn)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(dòng)球閥,數(shù)分鐘后投球循環(huán)運(yùn)行,收球并記錄數(shù)據(jù)。測(cè)試時(shí),凝汽器出口壓力4.2kPa;膠球泵進(jìn)口壓力9.2kPa,出口壓力11kPa。

2號(hào)機(jī)內(nèi)環(huán)膠球清洗裝置系統(tǒng)5次試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3所示。

4.2外環(huán)膠球清洗裝置系統(tǒng)試驗(yàn)

     收球網(wǎng)板處于收球位置,將準(zhǔn)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(dòng)球閥,數(shù)分鐘后投球循環(huán)運(yùn)行、收球并記錄數(shù)據(jù)。試驗(yàn)時(shí),凝汽器出口壓力4.2kPa;膠球泵進(jìn)口壓力9.2kPa,出口壓力12kPa。2號(hào)機(jī)外環(huán)膠球清洗裝置系統(tǒng)5次試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4所示。

表42號(hào)機(jī)外環(huán)膠球情況系統(tǒng)5次試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4.3調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果分析

     2號(hào)機(jī)組內(nèi)、外環(huán)膠球清洗裝置系統(tǒng)改造后,經(jīng)過數(shù)次投球試驗(yàn)收球率一直穩(wěn)定在90%以上,而且經(jīng)過數(shù)次投球循環(huán),收球率呈良好上升趨勢(shì)。分析其原因?yàn)?經(jīng)過大量膠球清洗后,鈦管逐漸清潔,過球通暢,凝汽器系統(tǒng)內(nèi)局部渦流死區(qū)滯球數(shù)量明顯下降。試驗(yàn)結(jié)果表明:收球網(wǎng)運(yùn)行良好,無積球問題,膠球清洗裝置系統(tǒng)改造達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

5改造后的經(jīng)濟(jì)效益

     改造后,膠球清洗裝置投入正常運(yùn)行,600MW工況時(shí)可以降低供電煤耗3.6g/kWh。考慮負(fù)荷波動(dòng)因素,按3g/kWh計(jì)算,全年可節(jié)約標(biāo)煤24kt,其經(jīng)濟(jì)效益可觀。