胶球清洗装置系统二次滤网装置与收球率低的原因分析及改造？

胶球清洗装置系统二次滤网装置与收球率低的原因分析及改造？

      胶球清洗装置系统二次滤网装置与收球率低的原因分析及改造？宁夏西部热电有限公司天然气热电一厂(以下简称天然气电厂)汽轮发电机组凝汽器胶球清洗系统在调试过程中收球率仅为1%,无法满足运行需求。认真分析得出主要原因为收球网选型的问题，通过对该收球网的技术改造后，胶球清洗装置系统收球率达到了95%以上。
      宁夏西部热电天然气热电一厂BN13-3.43/0.35/430机组为单轴、单缸单排汽，补汽凝汽式汽轮机，其凝汽器配套的胶球清洗装置是由国内知名厂家制造，包括两台活动式收球网、两台出口压力为0.21MPa的胶球泵、一个内、外侧系统共用的装球室及其他设备等。其作用是在机组运行过程中，供助水流将海绵胶球(软球)挤过凝汽器铜管，并不断循环，擦洗掉铜管内的垢物，提高热交换效率，降低凝汽器端差，保证汽轮机组的经济运行。
      该电厂调试期间，由胶球清洗装置设备厂家技术人员和调试单位技术人员联合调试该厂胶球清洗装置系统结果为：凝汽器水室甲侧投球500个，收球1个；凝汽器水室乙侧投球300个，收球3个。计算收球率均在1%以下，按电力规范要求收球率必须在90%以上。一旦机组运行无法投入胶球清洗，凝汽器铜管长时间运行便会脏污结垢，凝汽器传热端差便会增加，机组真空下降，从而严重影响到机组热效率，该电厂机组的安全运行和经济性就无法保证。为了找到收球率低的原因，该厂技术人员进行了认真分析，找出主因，委托设备厂家对胶球清洗系统进行了技术改造。
一、胶球清洗装置工作原理及原因分析
      利用循环水的压力，将比凝汽器铜管大1~2mm的软质海绵橡胶球带入凝汽器铜管里，胶球在循环水的压力下，每经过一次铜管，就对铜管刷一次以达到清洁铜管的目的。图1所示为胶球清洗系统原理图
      凝汽器胶球清洗装置和循环水二次过滤装置造成原因如下：该电厂胶球收球网是由某设计院设计选型的固定圆锥桶式收球网，运行阻力大，不适合该电厂凝汽器循环水系统使用压力(按设备要求应为0.2Mpa以上，可该电厂只能达到0.14Mpa左右),即设备选型不配套；现场安装的胶球系统管路沿程阻力大；凝汽器水室入口实际存在死角；
      胶球规格不合适，按要求为φ20。该电厂现使用的胶球规格为φ20的软质胶球符合要求；
      运行人员操作不当，运行人员是严格按照运行操作规程执行的，并有厂家技术人员在现场指导。由上述分析原因可知，影响胶球装置收球率的主要原因为胶球收球网设备不配套，次要原因为胶球系统管路沿程阻力大和凝汽器水室入口存在死角。所以决定重新对收球网进行选型，并改造胶球清洗系统。
二、改造过程
      通过改造胶球清洗装置，可使胶球清洗装置收球率达到90%以上。其改造过程如下：
      1.将凝汽器原安装的两台圆锥桶式网栅收球网改为两台旋摆双轴系自锁式收球网(型号DN600,安装形式为立式)。
      2.胶球清洗系统管路改成水阻及死角少的简短管路，以便减少阻力。从出球口至胶球泵入口的管路应向下倾斜一定坡度，减少循环水在管道内的流动阻力，增加水的流速，避免胶球在管道内的积聚现象。
      3.)在收球网至胶球清洗泵入口处增加一台分汇器(型号为FH100/80)。
      4.其一，在凝汽器前后水室四角加装导流板使其圆滑，消除直角。具体做法是用钢板弯成弧形将死角隔开，焊接不得留有大于3mm的缝隙。其二，凝器汽水侧的空气管、放水管等加装管孔滤网，不用的盲孔加盖板，以免循环水流产生漩涡使胶球在水室的死角积聚。通过改造，其试运结果见表1
表1试运数据
日期 一次 二次
项目 投球数 收球数 收球率 投球数 收球数 收球率
凝汽器甲侧 209个 209个 100% 300个 288个 96%
凝汽器乙侧 151个 141个 93.4% 300个 300个 100%
运行时间 凝汽器甲乙侧均为120分钟
收球时间 凝汽器甲乙侧均为60分钟
三、凝汽器胶球清洗装置价值分析
1.有形效益(持续效益)
      汽轮发电机组经常使用凝汽器胶球清洗装置系统可以提高汽轮机出力1~2%。以该电厂13MW汽轮机组为例：按年有效运行时间5500小时计算，平均负荷为95%,每度电按0.5元计算，若按机组出力提高2%计算。则每年可增加发电经济效益为：1*13000*5500*95%*0.5*2%=679250元/年。该项目工程总改造资费用为：95000元左右。每年的实际收益为：679250-95000=584250元。由上述计算可知，在较短的时间内，就可以收回投资费用，而且效益显著。
2.无形效益
      通过此次技术改造，凝汽器胶球清洗装置系统实际收球率达到了90%以上，定期投入使用胶球清洗系统，可以保证凝汽器铜管内部干净不受脏污腐蚀，减少了铜管腐蚀泄漏，还提高了凝汽器换热效率，降低了发电成本，提高了机组的热经济性和安全稳定性。
      凝汽器胶球清洗装置系统是凝汽式汽轮机的重要辅助设备之一。提高收球率，是减小凝汽器端差，提高汽轮机循环热效率、降低发电煤耗的有效手段，为此，对凝汽器胶球清洗系统进行分析、改造，具有一定实用意义。