冷凝器膠球清洗裝置簡(jiǎn)介
膠球清洗裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝圖
冷凝器膠球清洗裝置可以實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)清洗凝汽器冷卻管內(nèi)壁,從而提高冷卻管清潔度,改善凝汽器真空, 降低發(fā)電煤耗,避免垢下腐蝕,延長(zhǎng)冷卻管的使用壽命。所以膠球清洗裝置是提高火力發(fā)電機(jī)組熱效率的重要設(shè)備。但是目前國(guó)內(nèi)電廠膠球清洗裝置大部分沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。本文全面分析了影響膠球清洗效果的因素,提出了改善膠球清洗效果的措程度不同的污染現(xiàn)象,使得凝汽器的真空下降,機(jī)組的循環(huán)熱效率降低,從而影施,為電廠運(yùn)行人員提供了參考。
現(xiàn)在各個(gè)電廠的凝汽器都存在著響到了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為了維持機(jī)組在較好的真空下工作,大多數(shù)電廠都采用膠球自動(dòng)清洗裝置來減輕或消除凝汽器的污垢。
冷凝器膠球連續(xù)清洗裝置是50年代初在德國(guó)zui先研制成功的,其基本工作原理是在運(yùn)行的凝汽器冷卻管中投入一定數(shù)量的膠球,使它們連續(xù)地在冷卻管內(nèi)循環(huán)流過,對(duì)冷卻管內(nèi)壁起到了清洗作用。該清洗方式有很多其它方式無法取代的優(yōu)點(diǎn)。如人工停機(jī)刷洗,需要減負(fù)荷或停機(jī)進(jìn)行,并且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大;酸洗法雖然清洗比較干凈,但會(huì)對(duì)管壁造成損傷,而且造價(jià)也高 ;采用高壓水沖洗、干洗或射丸清洗時(shí),需要停機(jī)進(jìn)行,影響了電廠的正常生產(chǎn),而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)凝汽器處于污染狀態(tài)下運(yùn)行。
采用膠球在線自動(dòng)清洗裝置可在汽輪機(jī)不減負(fù)荷的情況下對(duì)凝汽器冷卻管內(nèi)壁的污垢進(jìn)行清洗,從而提高冷卻管清潔度,改善凝汽器真空,降低發(fā)電煤耗, 避免垢下腐蝕,延長(zhǎng)冷卻管的使用壽命。可見,凝汽器膠球清洗裝置是提高火力發(fā)電機(jī)組熱效率的重要設(shè)備。但是,由于選用膠球、清洗裝置、冷卻水、凝汽器結(jié)構(gòu)等方面的影響,目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)電廠膠球清洗裝置沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。隨著各個(gè)電廠對(duì)經(jīng)多,也就是說西德膠球的吸水性要比焦作膠球好。另外,西德膠球的直徑要比焦作膠球大一毫米左右。這些因素導(dǎo)致二種膠球的清洗效果有很大差別,見圖1 ~ 4。
圖 2 采用西德膠球清洗時(shí)凝汽器 A 側(cè)污
圖一采用焦作膠球清洗時(shí)凝汽器 A 側(cè)污
圖3 采用焦作膠球清洗時(shí)凝汽器 B 側(cè)污
圖 4 采用西德膠球清洗時(shí)凝汽器 B 側(cè)污
圖 1 及圖 3 所示曲線是在di一次實(shí)驗(yàn)中,使用焦作膠球清洗時(shí)污垢熱阻隨清洗時(shí)間的變化曲線,很顯然,污垢熱阻沒有下降的趨勢(shì),說明清洗效果不理想 ;圖 2 和圖 4 所示是di二次實(shí)驗(yàn)中采用西德膠球清洗時(shí)污垢熱阻的變化曲線,污垢熱阻有一個(gè)明顯的下降趨勢(shì),說明清洗起到了應(yīng)有的作用。這些都說明了膠球直徑和濕態(tài)密度對(duì)清洗過程確實(shí)有著重要的影響作用。
應(yīng)該說,只有在了解了換熱面所結(jié)污垢類型及其特性以及冷卻水的密度后,再進(jìn)行膠球的選擇,這樣才能保證所選膠球的合理性和實(shí)用性。一般對(duì)于質(zhì)地較軟的污垢來說,膠球直徑應(yīng)該比管內(nèi)徑大 1 ~ 2 mm。此時(shí),膠球?qū)軆?nèi)壁的摩擦作用較強(qiáng),而且不容易發(fā)生膠球的堵塞問題。但對(duì)于質(zhì)地較硬的污垢來說,所選用的膠球直徑應(yīng)稍小于管內(nèi)徑,否則易造成膠球在冷卻管內(nèi)的堵塞。膠球在冷卻管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是靠冷卻水的流動(dòng)壓頭來推動(dòng)的,一般流動(dòng)壓頭很小, 為 19.6 ~ 39.2 kPa 左右。若膠球的尺寸大于管內(nèi)徑, 再加上所結(jié)硬質(zhì)垢的表面是很粗糙的,那么膠球就很容易被大量堵塞在冷卻管中,既影響了冷卻水的正常流動(dòng),又影響了膠球的回收,造成不良后果。
在充分了解冷卻水性質(zhì)的情況下,選用膠球的濕態(tài)密度應(yīng)與冷卻水的密度相差不多。從運(yùn)行的角度來看,如果膠球濕態(tài)密度分布是以冷卻水密度為數(shù)學(xué)期望且均方差很小的正態(tài)分布,那么膠球在水室內(nèi)就能基本上實(shí)現(xiàn)均勻分布,從而使每根管被清洗的幾率近乎相同。這和文獻(xiàn)中所規(guī)定的膠球濕態(tài)密度范圍0.95 ~ 1.16 g/cm3 是一致的。當(dāng)然,嚴(yán)格一點(diǎn)講,還應(yīng)該要求濕態(tài)密度分布的均方差應(yīng)小于某一數(shù)值,但這個(gè)數(shù)值要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析來確定。
案例:某電廠所用兩種膠球物性的對(duì)比
案例:該電廠采用海水作為冷卻水,管內(nèi)壁污垢大都是一些微生物、藻類、小貝殼、小魚蝦、泥沙以及鹽類的混合物,但鹽垢所占比例較小,其質(zhì)地較軟, 而且有滑膩的手感。在這種情況下,采用直徑比管內(nèi)徑大 1 ~ 2 mm 的膠球來清洗冷卻管的話,效果會(huì)好一些。西德膠球正好符合這一條件,其平均直徑比管內(nèi)徑大一毫米多,保證了對(duì)管內(nèi)壁進(jìn)行必需的清洗, 而且發(fā)生堵球的可能性較小。但焦作膠球的平均直徑稍小于管內(nèi)徑,膠球?qū)軆?nèi)壁的摩擦作用較弱,起不到應(yīng)有的清洗作用。
另外,西德膠球用自來水充分浸泡后的平均濕態(tài)密度和水的密度相差不多,那么當(dāng)在海水中充分浸泡后的密度就應(yīng)該和海水的密度也相差不多,從而膠球進(jìn)入凝汽器水室后在冷卻水是均勻分布的,保證了每根管都有相同的被清洗幾率, 即膠球進(jìn)入每根管子的幾率相同。焦作膠球的濕態(tài)密度較小,使得膠球主要分布在水室的上部,凝汽器上層冷卻管的被清洗幾率比中、下層管子的大。在這些因素的綜合作用下,西德膠球的清洗效果理所當(dāng)然要比焦作膠球的好。
膠球的特性不僅影響清洗的效果,而且能影響膠球的回收,當(dāng)然,二者是統(tǒng)一的。所選用膠球的濕態(tài)密度、直徑、膠球的粘性、膠球的軟硬都會(huì)對(duì)收球率產(chǎn)生影響。例如,若膠球濕態(tài)密度較小,則膠球容易積聚在凝汽器水室的上部,只有少量膠球在冷卻管內(nèi)循環(huán),影響了膠球的回收;若膠球濕態(tài)密度較大時(shí),膠球大多數(shù)沉積在水室的下部,也只有少數(shù)球參與循環(huán),影響收球率 ;若所選膠球直徑較大時(shí), 由于膠球在管內(nèi)的推動(dòng)力是冷卻水的壓差,比較小, 所以膠球容易堵塞在管內(nèi),造成球的回收率下降 ; 若球的粘性較大時(shí),球極易與收球網(wǎng)表面或管內(nèi)壁、管板等粘住,影響收球率 ;若膠球較軟時(shí),易使球被其所經(jīng)過設(shè)備上的一些毛刺等制造留下的痕跡所掛住,影響收球率。
膠球清洗裝置對(duì)清洗效果的影響
膠球清洗裝置的合理與否對(duì)清洗效果也有很大的影響,其主要影響膠球的回收率。膠球回收率從一個(gè)側(cè)面反映了膠球清洗裝置的運(yùn)行狀況和清洗效果。收球率高表示系統(tǒng)運(yùn)行正常 ,單位時(shí)間內(nèi)通球數(shù)多,因而清洗效果好。一般認(rèn)為收球率應(yīng)高于90%。收球率低或較快地降低,不僅造成補(bǔ)球量增大,而且有可能堵塞冷卻管和收球網(wǎng),當(dāng)然也意味著清洗效果差。經(jīng)驗(yàn)表明,收球率高低也是決定膠球清洗效果好壞的一個(gè)關(guān)鍵因素。實(shí)際上,有相當(dāng)一部分電廠就是因?yàn)槭涨蚵蔬^低而停用了膠球清洗系統(tǒng)。
收球網(wǎng)對(duì)收球率的影響
收球網(wǎng)是膠球清洗裝置的主要設(shè)備,它的作用是將通過凝汽器的膠球收集起來,進(jìn)行再循環(huán),因此, 其性能和質(zhì)量的好壞直接影響收球率的高低。
收球網(wǎng)活動(dòng)網(wǎng)板與筒內(nèi)壁及固定網(wǎng)板的間隙大小對(duì)收球率有較大影響。有些收球網(wǎng)由于生產(chǎn)廠家的制造質(zhì)量原因而導(dǎo)致間隙較大,冷卻水中的雜質(zhì)容易在此卡住,或由于反沖洗后網(wǎng)板不能恢復(fù)到原位及卡軸板螺栓松動(dòng)等原因都可能造成間隙過大,引起跑球。
收球網(wǎng)網(wǎng)板傾斜角度大小也是應(yīng)考慮的因素之一,其角度應(yīng)根據(jù)冷卻水流速大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。如角度太大,易使膠球卡在網(wǎng)板柵格間隙中,造成積球, 難于循環(huán),而在收球網(wǎng)反沖洗時(shí),隨水流而去。收球網(wǎng)網(wǎng)板的生銹也會(huì)影響到膠球的回收。因?yàn)樯P后,網(wǎng)板表面變得較粗糙,容易掛球,使回收的膠球數(shù)量減少。收球網(wǎng)底部小網(wǎng)的積球也會(huì)影響膠球的回收率。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在安裝于有負(fù)壓的出水管中的收球網(wǎng),其與水泵的吸上真空高度密切相關(guān)。另外,由于收球網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)水流產(chǎn)生旋渦時(shí),會(huì)使膠球跟著水流在網(wǎng)內(nèi)打旋,影響膠球的回收。
膠球泵對(duì)收球率的影響
膠球
膠球泵是膠球再循環(huán)的動(dòng)力設(shè)備,其性能的好壞直接影響著收球率的高低。機(jī)組夏天運(yùn)行時(shí),由于凝汽器冷卻水水量加大,入口壓力增高,造成膠球泵出力不夠,影響膠球的回收。
膠球泵的吸上真空高度對(duì)泵的工作有很大的影響,從而對(duì)膠球清洗產(chǎn)生間接的影響。若泵的流量增大,會(huì)使吸上真空高度降低,泵入口處的溫度已升高的冷卻水就容易產(chǎn)生汽化,使膠球泵不能正常工作; 在開式系統(tǒng)中,若泵的幾何安裝高度過高,也會(huì)降低吸上真空高度 ;若泵進(jìn)口管路長(zhǎng),管徑小及閥門彎頭多等因素引起管阻增大,同樣也會(huì)降低吸上真空高度。這些因素都能影響泵的正常工作,進(jìn)一步對(duì)清洗系統(tǒng)的工作產(chǎn)生影響。
冷卻水系統(tǒng)對(duì)清洗效果的影響
first冷卻水中雜質(zhì)的影響。許多資料顯示 ,由于一、二次濾網(wǎng)的過濾不嚴(yán)或性能較差,不能將冷卻水過濾干凈,致使各種雜物進(jìn)入凝汽器水室內(nèi),有的封住冷卻管進(jìn)口,有的堵在冷卻管內(nèi),有的堆在收球網(wǎng)板上,這些都影響了膠球的通過,造成收球率下降,影響了清洗效果。
對(duì)于北方的電廠,因?yàn)槎緯r(shí)北方寒冷的氣候常常容易使冷卻塔結(jié)冰,在打冰時(shí), 常會(huì)將冷卻塔填料層破壞,小快的填料就隨冷卻水進(jìn)入凝汽器,堵塞管子或在收球網(wǎng)內(nèi)堆積,影響了膠球的通過,從而導(dǎo)致清洗效果的下降。對(duì)海水冷卻的機(jī)組,由于海水中含有的大量貽貝胚胎穿過一、二次濾網(wǎng),附在管道和管板上,成熟后與管壁分離,堵在冷卻水管中,直接影響膠球通過,造成收球率下降。以天津地區(qū)沿海電廠冷卻水情況為例,每年 4 ~ 11月是海洋生物的繁殖和活動(dòng)期,特別是 6 ~ 8 月份, 是海洋生物的高速繁殖和生長(zhǎng)期,如不采取措施,半個(gè)多月就可將凝汽器大部分冷卻管堵塞,造成收球率下降甚zhi收不回 。
其次是冷卻水水量及其出入口壓差較小時(shí),會(huì)引起膠球通過凝汽器冷卻管困難,堵在管內(nèi),此種情況多發(fā)生在冬季運(yùn)行的機(jī)組中。因?yàn)槎经h(huán)境溫度較低,冷卻水入口溫度也相應(yīng)的比較低,在這種情況下,所需要的冷卻水水量就少,其出入口壓差也較小。
凝汽器結(jié)構(gòu)及冷卻管對(duì)清洗效果的影響
冷凝器
凝汽器進(jìn)口水室存在“死區(qū)”或漩渦區(qū),造成膠球在此積聚或打旋。有時(shí)水室內(nèi)連接處還存在縫隙, 由于水流沖擊,在此處造成卡球,致使通過冷卻管的球量減少,影響收球率。
凝汽器水室上部未充滿水,留有氣腔,致使膠球浮在上部,造成膠球難以回收,此種情況較多發(fā)生在新機(jī)組投運(yùn)時(shí)。有時(shí),由于凝汽器水室輔助防水管中的水靜止不動(dòng)形成“死區(qū)”,膠球也可能在此積聚。
另外,在雙流程的凝汽器中,冷卻水進(jìn)出水室的間隔與端蓋的連接處,或與管板的銜接處,往往因制造或檢修不注意留下一道狹縫(串縫)。進(jìn)水室的冷卻水就會(huì)通過這道狹縫竄到出水室去,這部分水就被“短路”了。當(dāng)膠球進(jìn)行循環(huán)的時(shí)候也有可能有一部分膠球隨冷卻水流向狹縫,而被卡在狹縫內(nèi)。有一臺(tái)汽輪機(jī)曾在此處卡了近百個(gè)球,經(jīng)過多次檢查才被發(fā)現(xiàn)。
凝汽器內(nèi)冷卻管的完整程度以及冷卻管伸出管板的長(zhǎng)度都對(duì)膠球的回收率有影響。若冷卻管有扁管或癟管時(shí),膠球就容易在這些不完整的管子里發(fā)生堵塞,從而影響膠球的回收 ;若冷卻管伸出管板太長(zhǎng),就容易形成死區(qū),膠球運(yùn)行到這個(gè)區(qū)域時(shí),因管口太高,不能順利參與循環(huán),導(dǎo)致收球率降低。
清洗系統(tǒng)的管理對(duì)于清洗效果的影響
一般膠球清洗裝置經(jīng)調(diào)試收球率達(dá)到規(guī)定要求后,清洗系統(tǒng)就算合格。但部分電廠由于沒有專人負(fù)責(zé),且運(yùn)行無規(guī)章制度可循,較長(zhǎng)時(shí)間不投運(yùn)清洗系統(tǒng)或清洗系統(tǒng)的投停具有很大的隨意性,沒有可靠的依據(jù),造成凝汽器冷卻管內(nèi)結(jié)垢較嚴(yán)重,當(dāng)再次投運(yùn)膠球清洗系統(tǒng)時(shí),易形成膠球積聚,影響收球率, 而且清洗效果也較差。如某一海水冷卻電廠,膠球清洗裝置由于管理不善,半年多裝置都未投運(yùn),造成大量海生物繁殖,收球網(wǎng)板上布滿海生物,膠球循環(huán)管道幾乎堵住,致使膠球裝置無法運(yùn)行。
有些電廠的膠球清洗裝置缺少日常維護(hù),發(fā)現(xiàn)問題不及時(shí)處理,沒有隨機(jī)組檢修而同時(shí)進(jìn)行檢修。如安裝在某電廠 600 MWe 機(jī)組上的 Taprogge 公司的新型膠球清洗裝置也因管理不善,而使收球率降低 。再有就是一些運(yùn)行人員還沒有充分意識(shí)到膠球
清洗的重要性,把清洗系統(tǒng)當(dāng)作是擺設(shè),沒有對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真的維護(hù)和投運(yùn)。如在投球時(shí),不按規(guī)定要求充分浸泡膠球,使膠球在循環(huán)過程中由于密度較小而多數(shù)浮于水室的上部,只能對(duì)凝汽器上層管束實(shí)施清洗,從而對(duì)清洗效果產(chǎn)生影響。
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膠球清洗裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝圖
冷凝器膠球清洗裝置可以實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)清洗凝汽器冷卻管內(nèi)壁,從而提高冷卻管清潔度,改善凝汽器真空, 降低發(fā)電煤耗,避免垢下腐蝕,延長(zhǎng)冷卻管的使用壽命。所以膠球清洗裝置是提高火力發(fā)電機(jī)組熱效率的重要設(shè)備。但是目前國(guó)內(nèi)電廠膠球清洗裝置大部分沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。本文全面分析了影響膠球清洗效果的因素,提出了改善膠球清洗效果的措程度不同的污染現(xiàn)象,使得凝汽器的真空下降,機(jī)組的循環(huán)熱效率降低,從而影施,為電廠運(yùn)行人員提供了參考。
現(xiàn)在各個(gè)電廠的凝汽器都存在著響到了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為了維持機(jī)組在較好的真空下工作,大多數(shù)電廠都采用膠球自動(dòng)清洗裝置來減輕或消除凝汽器的污垢。
冷凝器膠球連續(xù)清洗裝置是50年代初在德國(guó)zui先研制成功的,其基本工作原理是在運(yùn)行的凝汽器冷卻管中投入一定數(shù)量的膠球,使它們連續(xù)地在冷卻管內(nèi)循環(huán)流過,對(duì)冷卻管內(nèi)壁起到了清洗作用。該清洗方式有很多其它方式無法取代的優(yōu)點(diǎn)。如人工停機(jī)刷洗,需要減負(fù)荷或停機(jī)進(jìn)行,并且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大;酸洗法雖然清洗比較干凈,但會(huì)對(duì)管壁造成損傷,而且造價(jià)也高 ;采用高壓水沖洗、干洗或射丸清洗時(shí),需要停機(jī)進(jìn)行,影響了電廠的正常生產(chǎn),而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)凝汽器處于污染狀態(tài)下運(yùn)行。
采用膠球在線自動(dòng)清洗裝置可在汽輪機(jī)不減負(fù)荷的情況下對(duì)凝汽器冷卻管內(nèi)壁的污垢進(jìn)行清洗,從而提高冷卻管清潔度,改善凝汽器真空,降低發(fā)電煤耗, 避免垢下腐蝕,延長(zhǎng)冷卻管的使用壽命。可見,凝汽器膠球清洗裝置是提高火力發(fā)電機(jī)組熱效率的重要設(shè)備。但是,由于選用膠球、清洗裝置、冷卻水、凝汽器結(jié)構(gòu)等方面的影響,目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)電廠膠球清洗裝置沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。隨著各個(gè)電廠對(duì)經(jīng)多,也就是說西德膠球的吸水性要比焦作膠球好。另外,西德膠球的直徑要比焦作膠球大一毫米左右。這些因素導(dǎo)致二種膠球的清洗效果有很大差別,見圖1 ~ 4。
圖 2 采用西德膠球清洗時(shí)凝汽器 A 側(cè)污
圖一采用焦作膠球清洗時(shí)凝汽器 A 側(cè)污
圖3 采用焦作膠球清洗時(shí)凝汽器 B 側(cè)污
圖 4 采用西德膠球清洗時(shí)凝汽器 B 側(cè)污
圖 1 及圖 3 所示曲線是在di一次實(shí)驗(yàn)中,使用焦作膠球清洗時(shí)污垢熱阻隨清洗時(shí)間的變化曲線,很顯然,污垢熱阻沒有下降的趨勢(shì),說明清洗效果不理想 ;圖 2 和圖 4 所示是di二次實(shí)驗(yàn)中采用西德膠球清洗時(shí)污垢熱阻的變化曲線,污垢熱阻有一個(gè)明顯的下降趨勢(shì),說明清洗起到了應(yīng)有的作用。這些都說明了膠球直徑和濕態(tài)密度對(duì)清洗過程確實(shí)有著重要的影響作用。
應(yīng)該說,只有在了解了換熱面所結(jié)污垢類型及其特性以及冷卻水的密度后,再進(jìn)行膠球的選擇,這樣才能保證所選膠球的合理性和實(shí)用性。一般對(duì)于質(zhì)地較軟的污垢來說,膠球直徑應(yīng)該比管內(nèi)徑大 1 ~ 2 mm。此時(shí),膠球?qū)軆?nèi)壁的摩擦作用較強(qiáng),而且不容易發(fā)生膠球的堵塞問題。但對(duì)于質(zhì)地較硬的污垢來說,所選用的膠球直徑應(yīng)稍小于管內(nèi)徑,否則易造成膠球在冷卻管內(nèi)的堵塞。膠球在冷卻管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是靠冷卻水的流動(dòng)壓頭來推動(dòng)的,一般流動(dòng)壓頭很小, 為 19.6 ~ 39.2 kPa 左右。若膠球的尺寸大于管內(nèi)徑, 再加上所結(jié)硬質(zhì)垢的表面是很粗糙的,那么膠球就很容易被大量堵塞在冷卻管中,既影響了冷卻水的正常流動(dòng),又影響了膠球的回收,造成不良后果。
在充分了解冷卻水性質(zhì)的情況下,選用膠球的濕態(tài)密度應(yīng)與冷卻水的密度相差不多。從運(yùn)行的角度來看,如果膠球濕態(tài)密度分布是以冷卻水密度為數(shù)學(xué)期望且均方差很小的正態(tài)分布,那么膠球在水室內(nèi)就能基本上實(shí)現(xiàn)均勻分布,從而使每根管被清洗的幾率近乎相同。這和文獻(xiàn)中所規(guī)定的膠球濕態(tài)密度范圍0.95 ~ 1.16 g/cm3 是一致的。當(dāng)然,嚴(yán)格一點(diǎn)講,還應(yīng)該要求濕態(tài)密度分布的均方差應(yīng)小于某一數(shù)值,但這個(gè)數(shù)值要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析來確定。
案例:某電廠所用兩種膠球物性的對(duì)比
案例:該電廠采用海水作為冷卻水,管內(nèi)壁污垢大都是一些微生物、藻類、小貝殼、小魚蝦、泥沙以及鹽類的混合物,但鹽垢所占比例較小,其質(zhì)地較軟, 而且有滑膩的手感。在這種情況下,采用直徑比管內(nèi)徑大 1 ~ 2 mm 的膠球來清洗冷卻管的話,效果會(huì)好一些。西德膠球正好符合這一條件,其平均直徑比管內(nèi)徑大一毫米多,保證了對(duì)管內(nèi)壁進(jìn)行必需的清洗, 而且發(fā)生堵球的可能性較小。但焦作膠球的平均直徑稍小于管內(nèi)徑,膠球?qū)軆?nèi)壁的摩擦作用較弱,起不到應(yīng)有的清洗作用。
另外,西德膠球用自來水充分浸泡后的平均濕態(tài)密度和水的密度相差不多,那么當(dāng)在海水中充分浸泡后的密度就應(yīng)該和海水的密度也相差不多,從而膠球進(jìn)入凝汽器水室后在冷卻水是均勻分布的,保證了每根管都有相同的被清洗幾率, 即膠球進(jìn)入每根管子的幾率相同。焦作膠球的濕態(tài)密度較小,使得膠球主要分布在水室的上部,凝汽器上層冷卻管的被清洗幾率比中、下層管子的大。在這些因素的綜合作用下,西德膠球的清洗效果理所當(dāng)然要比焦作膠球的好。
膠球的特性不僅影響清洗的效果,而且能影響膠球的回收,當(dāng)然,二者是統(tǒng)一的。所選用膠球的濕態(tài)密度、直徑、膠球的粘性、膠球的軟硬都會(huì)對(duì)收球率產(chǎn)生影響。例如,若膠球濕態(tài)密度較小,則膠球容易積聚在凝汽器水室的上部,只有少量膠球在冷卻管內(nèi)循環(huán),影響了膠球的回收;若膠球濕態(tài)密度較大時(shí),膠球大多數(shù)沉積在水室的下部,也只有少數(shù)球參與循環(huán),影響收球率 ;若所選膠球直徑較大時(shí), 由于膠球在管內(nèi)的推動(dòng)力是冷卻水的壓差,比較小, 所以膠球容易堵塞在管內(nèi),造成球的回收率下降 ; 若球的粘性較大時(shí),球極易與收球網(wǎng)表面或管內(nèi)壁、管板等粘住,影響收球率 ;若膠球較軟時(shí),易使球被其所經(jīng)過設(shè)備上的一些毛刺等制造留下的痕跡所掛住,影響收球率。
膠球清洗裝置對(duì)清洗效果的影響
膠球清洗裝置的合理與否對(duì)清洗效果也有很大的影響,其主要影響膠球的回收率。膠球回收率從一個(gè)側(cè)面反映了膠球清洗裝置的運(yùn)行狀況和清洗效果。收球率高表示系統(tǒng)運(yùn)行正常 ,單位時(shí)間內(nèi)通球數(shù)多,因而清洗效果好。一般認(rèn)為收球率應(yīng)高于90%。收球率低或較快地降低,不僅造成補(bǔ)球量增大,而且有可能堵塞冷卻管和收球網(wǎng),當(dāng)然也意味著清洗效果差。經(jīng)驗(yàn)表明,收球率高低也是決定膠球清洗效果好壞的一個(gè)關(guān)鍵因素。實(shí)際上,有相當(dāng)一部分電廠就是因?yàn)槭涨蚵蔬^低而停用了膠球清洗系統(tǒng)。
收球網(wǎng)對(duì)收球率的影響
收球網(wǎng)是膠球清洗裝置的主要設(shè)備,它的作用是將通過凝汽器的膠球收集起來,進(jìn)行再循環(huán),因此, 其性能和質(zhì)量的好壞直接影響收球率的高低。
收球網(wǎng)活動(dòng)網(wǎng)板與筒內(nèi)壁及固定網(wǎng)板的間隙大小對(duì)收球率有較大影響。有些收球網(wǎng)由于生產(chǎn)廠家的制造質(zhì)量原因而導(dǎo)致間隙較大,冷卻水中的雜質(zhì)容易在此卡住,或由于反沖洗后網(wǎng)板不能恢復(fù)到原位及卡軸板螺栓松動(dòng)等原因都可能造成間隙過大,引起跑球。
收球網(wǎng)網(wǎng)板傾斜角度大小也是應(yīng)考慮的因素之一,其角度應(yīng)根據(jù)冷卻水流速大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。如角度太大,易使膠球卡在網(wǎng)板柵格間隙中,造成積球, 難于循環(huán),而在收球網(wǎng)反沖洗時(shí),隨水流而去。收球網(wǎng)網(wǎng)板的生銹也會(huì)影響到膠球的回收。因?yàn)樯P后,網(wǎng)板表面變得較粗糙,容易掛球,使回收的膠球數(shù)量減少。收球網(wǎng)底部小網(wǎng)的積球也會(huì)影響膠球的回收率。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在安裝于有負(fù)壓的出水管中的收球網(wǎng),其與水泵的吸上真空高度密切相關(guān)。另外,由于收球網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)水流產(chǎn)生旋渦時(shí),會(huì)使膠球跟著水流在網(wǎng)內(nèi)打旋,影響膠球的回收。
膠球泵對(duì)收球率的影響
膠球
膠球泵是膠球再循環(huán)的動(dòng)力設(shè)備,其性能的好壞直接影響著收球率的高低。機(jī)組夏天運(yùn)行時(shí),由于凝汽器冷卻水水量加大,入口壓力增高,造成膠球泵出力不夠,影響膠球的回收。
膠球泵的吸上真空高度對(duì)泵的工作有很大的影響,從而對(duì)膠球清洗產(chǎn)生間接的影響。若泵的流量增大,會(huì)使吸上真空高度降低,泵入口處的溫度已升高的冷卻水就容易產(chǎn)生汽化,使膠球泵不能正常工作; 在開式系統(tǒng)中,若泵的幾何安裝高度過高,也會(huì)降低吸上真空高度 ;若泵進(jìn)口管路長(zhǎng),管徑小及閥門彎頭多等因素引起管阻增大,同樣也會(huì)降低吸上真空高度。這些因素都能影響泵的正常工作,進(jìn)一步對(duì)清洗系統(tǒng)的工作產(chǎn)生影響。
冷卻水系統(tǒng)對(duì)清洗效果的影響
first冷卻水中雜質(zhì)的影響。許多資料顯示 ,由于一、二次濾網(wǎng)的過濾不嚴(yán)或性能較差,不能將冷卻水過濾干凈,致使各種雜物進(jìn)入凝汽器水室內(nèi),有的封住冷卻管進(jìn)口,有的堵在冷卻管內(nèi),有的堆在收球網(wǎng)板上,這些都影響了膠球的通過,造成收球率下降,影響了清洗效果。
對(duì)于北方的電廠,因?yàn)槎緯r(shí)北方寒冷的氣候常常容易使冷卻塔結(jié)冰,在打冰時(shí), 常會(huì)將冷卻塔填料層破壞,小快的填料就隨冷卻水進(jìn)入凝汽器,堵塞管子或在收球網(wǎng)內(nèi)堆積,影響了膠球的通過,從而導(dǎo)致清洗效果的下降。對(duì)海水冷卻的機(jī)組,由于海水中含有的大量貽貝胚胎穿過一、二次濾網(wǎng),附在管道和管板上,成熟后與管壁分離,堵在冷卻水管中,直接影響膠球通過,造成收球率下降。以天津地區(qū)沿海電廠冷卻水情況為例,每年 4 ~ 11月是海洋生物的繁殖和活動(dòng)期,特別是 6 ~ 8 月份, 是海洋生物的高速繁殖和生長(zhǎng)期,如不采取措施,半個(gè)多月就可將凝汽器大部分冷卻管堵塞,造成收球率下降甚zhi收不回 。
其次是冷卻水水量及其出入口壓差較小時(shí),會(huì)引起膠球通過凝汽器冷卻管困難,堵在管內(nèi),此種情況多發(fā)生在冬季運(yùn)行的機(jī)組中。因?yàn)槎经h(huán)境溫度較低,冷卻水入口溫度也相應(yīng)的比較低,在這種情況下,所需要的冷卻水水量就少,其出入口壓差也較小。
凝汽器結(jié)構(gòu)及冷卻管對(duì)清洗效果的影響
冷凝器
凝汽器進(jìn)口水室存在“死區(qū)”或漩渦區(qū),造成膠球在此積聚或打旋。有時(shí)水室內(nèi)連接處還存在縫隙, 由于水流沖擊,在此處造成卡球,致使通過冷卻管的球量減少,影響收球率。
凝汽器水室上部未充滿水,留有氣腔,致使膠球浮在上部,造成膠球難以回收,此種情況較多發(fā)生在新機(jī)組投運(yùn)時(shí)。有時(shí),由于凝汽器水室輔助防水管中的水靜止不動(dòng)形成“死區(qū)”,膠球也可能在此積聚。
另外,在雙流程的凝汽器中,冷卻水進(jìn)出水室的間隔與端蓋的連接處,或與管板的銜接處,往往因制造或檢修不注意留下一道狹縫(串縫)。進(jìn)水室的冷卻水就會(huì)通過這道狹縫竄到出水室去,這部分水就被“短路”了。當(dāng)膠球進(jìn)行循環(huán)的時(shí)候也有可能有一部分膠球隨冷卻水流向狹縫,而被卡在狹縫內(nèi)。有一臺(tái)汽輪機(jī)曾在此處卡了近百個(gè)球,經(jīng)過多次檢查才被發(fā)現(xiàn)。
凝汽器內(nèi)冷卻管的完整程度以及冷卻管伸出管板的長(zhǎng)度都對(duì)膠球的回收率有影響。若冷卻管有扁管或癟管時(shí),膠球就容易在這些不完整的管子里發(fā)生堵塞,從而影響膠球的回收 ;若冷卻管伸出管板太長(zhǎng),就容易形成死區(qū),膠球運(yùn)行到這個(gè)區(qū)域時(shí),因管口太高,不能順利參與循環(huán),導(dǎo)致收球率降低。
清洗系統(tǒng)的管理對(duì)于清洗效果的影響
一般膠球清洗裝置經(jīng)調(diào)試收球率達(dá)到規(guī)定要求后,清洗系統(tǒng)就算合格。但部分電廠由于沒有專人負(fù)責(zé),且運(yùn)行無規(guī)章制度可循,較長(zhǎng)時(shí)間不投運(yùn)清洗系統(tǒng)或清洗系統(tǒng)的投停具有很大的隨意性,沒有可靠的依據(jù),造成凝汽器冷卻管內(nèi)結(jié)垢較嚴(yán)重,當(dāng)再次投運(yùn)膠球清洗系統(tǒng)時(shí),易形成膠球積聚,影響收球率, 而且清洗效果也較差。如某一海水冷卻電廠,膠球清洗裝置由于管理不善,半年多裝置都未投運(yùn),造成大量海生物繁殖,收球網(wǎng)板上布滿海生物,膠球循環(huán)管道幾乎堵住,致使膠球裝置無法運(yùn)行。
有些電廠的膠球清洗裝置缺少日常維護(hù),發(fā)現(xiàn)問題不及時(shí)處理,沒有隨機(jī)組檢修而同時(shí)進(jìn)行檢修。如安裝在某電廠 600 MWe 機(jī)組上的 Taprogge 公司的新型膠球清洗裝置也因管理不善,而使收球率降低 。再有就是一些運(yùn)行人員還沒有充分意識(shí)到膠球
清洗的重要性,把清洗系統(tǒng)當(dāng)作是擺設(shè),沒有對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真的維護(hù)和投運(yùn)。如在投球時(shí),不按規(guī)定要求充分浸泡膠球,使膠球在循環(huán)過程中由于密度較小而多數(shù)浮于水室的上部,只能對(duì)凝汽器上層管束實(shí)施清洗,從而對(duì)清洗效果產(chǎn)生影響。
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