电厂胶球清洗系统收球率低原因分析及解决对策

电厂胶球清洗系统收球率低原因分析及解决对策

赵家鑫

内蒙古自治区呼和浩特市托克托县工业园区托克托发电有限责任公司

摘要：我国经济发展越来越快，人们的生活水平也越来越高，对电力的需求越来越大。胶球清洗系统不仅可以提高发电厂的经济效益，而且也是实现发电厂安全、满发、经济运行的有效措施之一。胶球清洗系统在提高发电厂运行效率方面起到非常重要的作用，而且实用性也很强，目前能不停止机器还可以继续清洗的设备只有这一个装置。此装置非常重要，凝汽器的清洁程度和传热效率受此装置性能的好坏影响非常大。在提高电厂经济性，保障凝汽器安全运行方面起到很大作用.

        关键词：胶球清洗系统；收球率低；原因分析；解决对策

1、胶球清洗系统概述

        胶球清洗系统是汽轮机组在运行当中对凝汽器冷却管进行有效清洗的最佳设备。汽轮机凝汽器的清洗程度和传热效果直接受此装置性能好坏的影响。该装置的适用范围非常广泛，它不仅适用于汽轮机凝汽器的清洗，同时适用于石油、石化、化工、钢铁单位；固定管板式热交换器的冷却管的清洗，又进入了中央空调的市场，在连续工作却不减轻负荷的情况下，此装置仍是可以随时投入使用，能一直把冷却管的清洁状态保持在一个好状态，能延长冷却管的使用寿命，减轻劳动强度，增加经济效益。是提高电厂、石油、石化、化工、钢铁企业凝汽器及热交换器安全经济运行不可缺少的装置[1]。

2、胶球质量问题。

        胶球直径偏大会导致不能正常通过凝汽器管束，胶球比重偏大会造成吸水性差及吸水后比水重，沉入水底。胶球量投放不合适，都会造成收球率低。

        2.1收球网关闭不严及有毛刺。

        胶球系统的收球网采用倒V字形结构，收球活动网板的转轴由电动装置通过曲柄连杆机构来驱动，连杆与曲柄采用销轴连接。当循环水中带有的杂物卡在收球网和转轴上时，使得主转轴卡涩，收球网关闭不严，造成卡球或者逃球。若球网有毛刺时，当胶球从收球网经过时，会被毛刺阻拦或阻挡，影响胶球回收。

        2.2循环水携带杂质堵住凝汽器钢管。

        冷却塔为漏天布置，冷却水塔淋水填料为复合波浪型PVC塑料填料。此种填料虽然冷却效果好，但承载能力很差，容易破损，掉入水中。再加上冷却水塔的水泥构件表面剥落，使大量的水泥、石子及淋水填料进入循环水中，随循环水流入凝汽器水室。尽管水塔前池处设置了滤网，但由于滤网网眼尺寸设计偏大，仍有一定数量的杂物随循环水进入凝汽器钢管内，堵塞管道，致使胶球进入后在钢管入口处堆积，不能循环回收。

2.3胶球进入凝汽器水室排气、放水管道。

        由于凝汽器水室顶部放空气管道入口位于水室最高处，漂浮在水室上部的胶球积聚在放空气管道内，在开启水室顶部放空气门时，经常有胶球跑出。胶球也有可能堆积在凝汽器水室放水管内，无法回收[2]。

2.4凝汽器管束内结垢。

        当凝汽器凝汽器管束内结垢时，会导致凝汽器内壁增厚，管束直径减小，影响胶球正常通过，不能达到清洗凝汽器管束的目的，造成凝汽器换热效率降低，对机组经济性造成一定影响。

3、电厂胶球清洗系统收球率低原因分析

        胶球清洗系统的根本任务是保证胶球的正常循环，使胶球能够顺利输出并回收.很多原因导致收球率偏低，凝汽器的清洗效果都会受到影响.

        由于种种原因，多数电厂胶球自动清洗装置的使用情况一点也不理想，设备、运行、维护和管理等各方面都存在问题.从历次机组大修小修对胶球清洗系统的改造来看，电厂凝汽器胶球清洗系统存在以下几个方面问题：胶球回收率的问题，系统本身设备材料问题等。

        3.1胶球回收的问题

胶球系统使用一段时间后，循环到一定程度，有些球流到水室或者管道不易流出.死角循环不到，收球滤网网板变形或者接缝不严等原因，球容易从接缝位置溜走，造成利用率低，回收率低.
        3.2系统整体设备材料影响
        胶球清洗系统的阀门、收球网、控制系统等经常会出现故障，这既增加了运行、维护人员的工作量，又没有办法保证胶球的正常清洗效果.
        3.3胶球堵塞钛管管口其原因是循环冷却水压力低，流量小，造成胶球穿越钛管压力不足。还有钛管结垢厚度大等原因，阻力大，
        3.4收球网网板的间隙不均匀，导致收球网污染或卡球
        3.5收球网执行结构没有合理设计.收球网转轴是用电动装置来驱动的，执行机构限位调整不合适，导致收球网不能关闭到位，造成壳体与内壁之间形成很大的缝隙造成跑球.
        3.6当收球网因为脏污堵塞导致的压差达到了过高的限值时，收球网反洗的时候，将丢失一部分胶球
        3.7用质量不合格的胶球。新的胶球球未浸泡就被使用或者胶球较硬、过大，导致不易通过钛管[3]。
4、收球率低的改进措施
        4.1使用新型胶球系统

        目前为了改善胶球清洗系统存在的问题，某电厂利用机组检修的时机，对原有的胶球系统进行了替换改造，改造成的新系统是CQM胶球清洗装置，此系统是采用以色列技术制造，具有设计创新，操作简单，清洗高效、设备运行可靠等优点。
        新胶球系统有几个特点
        （1）每次可以喷胶球的数量大，在装球室每次投3000--5000个胶球，一次投4000个球，就能使300MW单侧单流程冷却管4880的凝汽器82%左右的冷却管都受到清洗.由于一次投的胶球数量多，中部和周围管道胶球也可以同时到达，几乎整个凝汽器铜管都可以被覆盖到.多次循环后，所有管道都会被清洗掉，解决了死角无法循环的难题。
        （2）在时间间隔上进行更科学的设计，不间断循环冷凝管的胶球.达到没有使用化学剂的前提下同样可以清洁除垢和其他沉淀物.不停循环，每只管道都会被清洗到位，达到清洁冷凝器的效果。
        （3）改进收球网，独特的收球网设计解决了收球网开合操作的问题.全面做到胶球不跑球，保证收球、清洗效果。
        （4）设备材料优质，使用简单，维护方便，不需要零配件更换。清洗装置长时间的稳定运行可以保证，设计的理念先进，维修保养也非常便利.有实现全自动运行的控制系统，可以随时监测到系统的运行状态和效果。
        （5）新系统在循环水温度相同的情况下，不同负荷运行工况，凝汽器冷却管换热效果得以改善.换热端差降低的凝汽器，真空上升，使机组供电耗煤降低，提高机组经济性。
        4.2改良人工操作能力
        胶球清洗系统有个很大的问题就是一直收球率不稳定，这跟运行人员操作不当也有很大的关系，因此特地制定了严格的执行操作规程，加强运行人员的训练，提高运行人员操作能力，制定了可行性的操作流程，开启胶球清洗系统之前，必须冲洗滤网，确保垃圾等杂物不堵塞管道，开启两台海水泵后投胶球运行。出现循环水中空气较多，导致胶球泵抽吸能力不足时，停止一台胶球泵，关闭总出口门，用另一台泵倒灌水的方法排除管道内空气，直到回水管观察窗内没有气泡为止，才能再次启泵投胶球。新胶球必须浸泡到规定时间后再投用，已破损变形的胶球尽早清理出来。
        4.3为保证循环水压力和流量，胶球运行时，应该适当提高压力，但也需要考虑循环水泵电耗量，压力不易太高。
        4.4.在收球网边缘的某些部位焊接圆钢，填补边缘缝隙，对收球网开关限位进行重新调整，保证其能开关到位。
        4.5.如果收球网因脏污导致压差高的时候，可以先对收球网进行反洗到压差正常然后再投入胶球清洗。
        4.6热工检修人员定期检查，定期对差压变送器排污.避免因收球网压差变送器原因造成收球网误开。
        4.7.应选用合格胶球，使用时湿态球直径一般比冷却管内径大1.0-2.0mm，使用期内球内径不超标，不老化。

4.8运行人员应定期检查胶球的质量，使用新胶球时，要保证胶球彻底浸透发现胶球磨损严重或失去弹性，及时统一更换。
        4.9.循环水系统在启动水室排空时应彻底，以免凝汽器水室上部积存空气，影响胶球正常流动。
        4.10冷凝器或热交换器中的死角需用隔板覆盖。必须查看隔断墙间的密封性和水室的端盖。所有接口、观察孔及参与胶球循环的排水管都需用网隔隔开。
5、结语
        总之，随着时间的推移，胶球清洗效率都会有所下降，也会产生各种各样的问题，新的技术和新的改进方法也会陆续登场、交替更换。
        参考文献:
        [1]电厂胶球清洗系统存在问题及收球率低的分析，刘中流
        [2]岱海电厂胶球清洗系统收球率低原因分析及改造，马征
        [3]提高汽车循环水胶球系统收球率的分析研究，林杰陈鹏、刘伟、吴红霞