胶球清洗装置凝汽器系统收球率改造方案？

胶球清洗装置凝汽器系统收球率改造方案？

      胶球清洗装置凝汽器系统收球率改造方案？对捷制500MW汽轮机组凝汽器胶球清洗装置存在问题进行了分析，认为胶球清洗装置与循环水中杂物多是造成胶球系统收球率低的主要原因，找出了北方地区水冷机组的胶球系统存在的共性问题，同时提出相应的技术改造方案。
      二电厂捷制500MW机组主机凝汽器配套的胶球清洗装置，包括活动式收球网、胶球泵、装球室、胶球再循环管路、胶球再喷射装置、胶球再循环监督装置和差动压力测量系统等。其作用是在机组运行过程中，供助水流将海绵胶球挤过凝汽器铜管，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，提高汽轮机组真空，技术规范见表1。
表1胶球清洗装置技术规范
名称型号参数 主机胶球系统
台数 2台
规格(外壳) DN2020mm
收球网 滤网夹角
传动方式 30°
电动
高工作压力 0.6MPa
高工作温度 60℃
型号 125SS21
台数 2台
胶球泵出人口直径 出口D125,人口D100
高工作压力 0.6MPa
高工作温度 60℃
类型 C18
台数 1台
收球室 出人口阀门
高工作压力 DN80
0.6MPa
高工作温度 60℃
容积 60L
2胶球清洗装置现状调查
2.1胶球清洗装置存在的问题
      1号机主机胶球清洗装置系统自1992年投运以来，内、外侧收球率很不稳定，出现了“有时收球率高，有时收球率低”的现象，特别是在冬季，收球率更低，不能对凝汽器铜管起到应有的清洁效果，导致凝汽器端差一直偏大(10～13℃),成为影响机组真空值的不利因素之一。
2.2胶球清洗装置原因分析
      历次检修时发现，在凝汽器铜管内部、胶球再循环管路弯头、阀门处出现大量积球，原因分析如下：
      a.循环水携带杂物堵塞凝汽器铜管。冷却水塔的水泥构件表面剥落频繁，PVC淋水填料时有脱落，尤其在冬季，淋水层大面积挂冰后，淋水填料脱落更为严重。水泥、石子及大量的淋水填料进入循环水中，尽管水塔前池处设置了滤网，但由于滤网网眼尺寸大，仍有一定数量的杂物随循环水进入凝汽器铜管内，造成堵塞，致使胶球进入后也大量在铜管内积聚，不能循环回收。这一现象通过机组历次检修得到证实：在清洗凝汽器铜管时发现，管子里有大量的石子、淋水层和膨胀、硬化的胶球。这说明循环水中有杂物是造成胶球系统收球率低的主要原因。
      b.尤其在冬季，内现收球网板夹角30°,强度大，结构合理，在水流冲击作用下不易变形，顶部和两侧无缝隙，无逃球现象。网板和收球网直接与筒壁相接，使得出球口狭窄，容易造成胶球堵塞；
      c.循环水中杂物较多(如石子、淋水层等),进入凝汽器内部堵塞铜管；
      d.胶球泵配置不合理，扬程为21m,而循环水压力为0.17MPa,故出力偏低，致使收球循环效果差；
      e.胶球清洗装置系统采用了2台收球网、2台胶球泵，却只用一台装球室，再加上布置不合理，造成再循环管道长、弯头和阀门多，增大了胶球循环阻力，产生积球；
      f.凝汽器冷却水室四角为直角，循环水在此处极易形成涡流，使胶球不能进入胶球回收管道；
      g.胶球质量差，在水中浸泡后，密度比水轻或发胀、发泡。
针对以上情况，为了提高胶球系统的回收率，保证凝汽器铜管的清洁度，减小凝汽器端差，决定在1号机组中修时对主机胶球系统进行改造。
3胶球清洗装置施工内容
      a.人字形活动栅格式收球网更换2台；
      b.在凝汽器循环水两个进口水管处各加装一台二次滤网；
      c.胶球泵改型、更换2台；
      d.装球室更换1台，加装1台；
      e.对胶球再循环管路(包括阀门、分汇器)进行改造；
      f.加装胶球监控系统，包括差压检测系统、模拟屏、操作盘、动力执行器件等；
      g.在凝汽器水室(共8个)四角用钢板衬成圆角。
4胶球清洗装置具体方案
4.1施工工艺及质量标准
      a.在凝汽器水室(出入口转向水室)存在死区以及回流区加装导流板，消除直角涡流，避免胶球在此处滞留，具体做法是用钢板将死角、回流区隔开，且焊接不得留有大于3mm的缝隙；
      b.人字形收球网板夹角应符合水流动力学，水阻小、不产生涡流，胶球在水流带动下能顺利进入出球管；
      c.收球网改造后，应能开闭灵活，关闭到位，限位正确，强度符合要求，运行过程中在水流的冲击下不变形，顶部与侧面无缝隙，无逃球和积球现象；
      d.收球网下部的胶球引出口应有足够的空间，并加装胶球引出收球斗，胶球在此处应畅流无阻；
      e.对胶球泵和装球室及其管道的布置要合理，要求尽量减小弯头、阀门的数量以及铅垂方向的改变，收球网出球管至胶球泵的管路应向正前方略向下倾斜15°~20°,以减小管道水阻；
      f.胶球泵改为BCP100-220型，扬程≥21m,流量100m3/h,进口DN125,出口DN100。安装位置应尽可能靠近收球网，且使其人口标高低于收球网引出口；
      g.胶球泵安装后要进行对轮找中心，电机和泵基座的加垫要符合检规要求，对轮找中心后要求：圆≤0.05mm,面≤0.05mm;
      h.装球室改为两台，外侧循环水管路一台，内侧循环水管路一台，取消分配器配置；
      i.在循环水人口管加装二次滤网为WF系列旋转网芯反冲式，要求滤网水阻小，强度高、耐腐蚀，滤网积污后能及时排出，滤网驱动机构工作性能可靠；
      j.所有改进设备材质都要求为耐腐蚀的不锈钢件；
      k.自动监控系统以PLC为核心，由差压检测系统、模拟屏、操作盘、动力执行器件组成。要求手动控制与就地自动控制系统彼此独立。胶球清洗装置系统与二次滤网系统可以同时运行，也可分开独立运行；
1.所有的密封部位不得有渗漏现象。
4.2试验
      a.胶球清洗装置系统投运后，凝汽器铜管内、收球口、管路弯头与阀门处无积球，收球网无漏球现象，分别按手动控制方式和自动控制方式进行收球率试验，试验5次，时间为2~3个月，平均收球率要求达95%以上；
      b.在胶球清洗装置系统投入后，测量凝汽器端差，逐月测量看其变化，如果端差有下降趋势，说明胶球清洗装置系统清洗效果良好；
      c.按要求对胶球系统的每天投运时间进行设定，通过观察结果应符合设定的开启顺序和时间，手动控制方式符合要求，性能可靠；
      d.差压自动监控系统：当收球网前后压差≥5kPa时自动进入清洗状态；当二次滤网差压≥19kPa时，滤网自动开启，进行排污清洗；
      e.报警功能试验：运行中各被控对象出现电气或机械故障时，发出灯光报警信号，同时自动切断相应动力电源；当收球网前后差压≥5kPa、二次滤网差压≥19kPa时，分别发出灯光报警信号，当系统处于自动方式时，则自动进行相应的操作；
      f.胶球泵投运试验：轴承箱和泵体应无异音，泵投运后各部分振动值≤0.03mm,泵投运后出口压力应≥0.21MPa,轴承箱温度<60℃。
5胶球清洗装置效果
      a.改造后胶球收球率可达95%以上；
      b.凝汽器端差能降低3~4℃,真空冬季高达85～87kPa,夏季低为79～80kPa,1号和2号凝汽器真空差值可缩减为0~0.5kPa。