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电站凝汽器胶球清洗装置对清洗效果影响其因素分析
点击次数:471 时间:2018/5/18 8:25:37

电站凝汽器胶球清洗装置对清洗效果影响其因素分析 

       现在各个电厂的凝光器都存在脊程度不同的污染现象,使得凝汽器的真空下降,机组的循坏热效率降低,从而影响到广机组的安全性和经济件。为维持机组在较好的真空下工作,大多数电厂都采用胶球自动清洗装置来减经或消除凝汽器的污垢。
      
胶球清洗装置是50年代初在德国首次研制成功的,其共本工作底理是在运行的凝汽器冷却管巾投入一定数量的胶球。使它们连续地在冷却管内循坏流过,对冷却管内燃起到广待洗作!该清洗行式有很多其它式无法取代的优点: 如人工停机刷洗,需要诚负尚或停机进行,且工人的劳动强度较大同,酸洗法虽然情洗比较干净,但会对管锁造成损伤即,而且造价也高采用高压水冲洗、干洗或利用清洗时,需要停机进行,影响广电厂的正常生”而在很长一段时间内凝汽器处干污染状态下运行。采用胶球在线自动请洗装兴可在汽轮机不减负尚的情况下对凝汽器冷却管内壁的污垢进行清洗,从而提高冷却管清洁度,改善凝汽器真空,降低发电煤耗,避免垢下腐蚀,延长冷却管的使用寿命。可见,凝汽器胶球清洗装置是提高火力发电机组热效率的重要设备。但是,由于选用胶球、清洗装置、冷却水、凝兴器结构等方的影响,国内大多数电厂校球清洗装置没有发挥出应有的作,随若各个电厂对经济性及安全性要求的日益提高,如何真正发挥出胶球在线清洗装置的功效,对电厂实现节能降耗起着不可忽视的作用。全面的分析了这些因素对胶球清况效果的影响,提出改普胶球清洗效果的措施。
胶球对清洗效果的影响
       胶球是自动清洗系统中最重要的元件,其物理特性胶球直径、相对口缩比、湿态密度、膨胀率、耐磨性等都对清洗存在着或大或小的影响。运行经验表明,这些因素中影响最大的是胶球的直径和湿态密度。这些都说明广胶球直径和温态密度对清洗过程确实有着重要的影响作用。
       应该说,只有在广解广换热面所结污垢类型及其特性以及冷却水的密度后,再进行胶球的选择,这样才能保证所选胶球的合理性和实用性。一般对于顺地较软的污垢来说,胺球直径应该比管内径大1。2mm此时,胶球对管内壁的抹擦作用较强,而且不容易发生胶球的堵塞问题。但对于质地较硬的污垢来说,所选用的胶球直径应稍小于管内径,否则易造成胶球在冷却管内的堵塞。胶球在冷却管内的运动是靠冷却水的流动压头来推动的,一般流动压头很小,为19.6  39.2 kPa左右。若胶球的尺寸大于管内径,再加上所结硬质垢的表面是很机糙的,那么胶球就很容易被大量堵塞在冷却管中,既影响冷却水的正常流动,又影响了胶球的网收,造成不良后果。在充分广解冷却水性质的情况下,选用胶球的湿态密度应与冷却水的密度相差不多。从运行的角度来看,如果胶球湿态密度分布是以冷却水密度为数学期望且均方差很小的正态分布,那么胶球在永室内就能基本上实现均匀分布,从而使每根管被清洗的儿率近乎相同。这和文献则中所规定的胶球湿态密度范围0.95~1.16g/cm是一致的。当然,严格一点讲,还应该要求湿态密度分布的均方差应小干某一数值,但这个数值要通过技术经济分析来确定。
       该电厂采用游水作为冷却水,管内坐污垢大都是一些微生物、藻类、小贝壳、小鱼虾、泥沙以及盐类的混合物,但盐垢所占比例较小,其质地较软,而且有滑腻的于感。在这种情况下,采用直径比管内径大1~2mm的胶球来清洗冷却管的话,效果会奶些。胶球正好符合这一条件,其平均直径比管内径大一毫术多,保证了对管内壁进行必需的清洗,而且发生堵球的可能性较小。但焦作胶球的平均直径稍小于管内径,胶球对管内壁的抹擦作用较弱,起不到应有的情洗作用。
       另外,胶球用自来水充分没泡后的平均湿态密度和水的密度相差不多,那么当在海水中充分设泡后的密度就应该和海水的密度也相差不多,从而胶球进人凝汽器水室后在冷却水是均匀分布的,保证了每根管都有相同的被请洗儿率,即胶球进入每根管的儿率相同。焦作胶球的湿态密度较小,使得胶球主要分布在水室的上部,凝汽器上层冷却管的被清洗儿率比巾、下层管了的大。在这些因素的综合作用下,胶球的清洗效果理所当然要比焦作胶球的好=胶球的特性不仅影响清洗的效果,而且能影响胶球的网收,当然,二者是统- -的。所选用胶球的湿态密度、直径、胶球的粘性,胶球的软硬都会对收球率产生影响。
       例如,岩胶球湿态密度较小,则胶球容易积聚在凝光器水室的上部,只有少量胶球在冷却管内循坏,影响胶球的可收: 利胶球湿态密度较大时,胶球大多数沉积在水室的下部,也只有少数球参与循环。影响收球率: 若所选胶球直径较大时,由于胶球在管内的推动力是冷却水的压差,比较小,所以胶球容易堵塞在管内,造成球的可收率下降;岩成的粘性较大时。球极易与收球网表面或管内壁、管板等粘住.影响收球率:岩胶球较软时,易使球被其所经过设备上的一些毛刺等制造留下的痕迹所挂住,影响收球率。
胶球清洗装置对清洗效果的影响
      
胶球清洗装置的合理与否对清洗效果也有彳良大的影响,其主要影响胶球的同收率。胶球网收率从个侧面反映广胶球清洗装置的运行状况和待洗效果。收球率高表示系统运行正常洲,单位时间内通球数名,因而清洗效果好。一般认为收球率应高十90%。收球率低或较快地降低,不仅造成补球量增大,而且有可能堵塞冷却管和收球网,当然也意味着清洗效果差。经验表明,收球率高低也是决定胶球清洗效果好坏的一个关键因素。实际上。有相当--部分也厂就是因为收球率过低而停用广胶球清洗系统。
收球网对收球率的影响
       收球网是胶球清洗装置的主要设备,它的作用是将通过凝汽器的! 交球收集起来,进行再循坏,因此,其性能和版显的好坏直接影响收球率的高低。
       收球网活动网板与简内壁及固定刚板的间隙大小对收球率有较大影响。有些收球网由于生产厂家的制造质量原因而导致问院较大,冷却水中的杂质容易在此卡世,或由十反冲洗后刚板不能恢复到原位及卡轴板蝶检松动等原因都可能造成间院过大,引起跑球。
       收球网刚板倾斜角度大小也是应考虑的因素之其角度应根据冷却水流速大小进行设计。如角度太大,易使胶球长在网板柳格间隙中,造成积球,难于循环,而在收球网反冲洗时,问永流而去。
       收球网刚板的生锈也会影响到胶球的回收。因为生锈后,网板表面变的较机糙,容易挂球,使何收的胶球数量减少。
       收球网底部小网的积球也会影响胶球的同收率。这种现象主要发生在安装于有负压的出水管中的收球网,其与水泵的吸上真空高度密切相关。
       另外,由于收球网设计不合理而导致网内水流产生旋涡时,会使胶球跟着水流在网内打施,影响胶球的问收。
胶球泵对收球率的影响
       胶球泵是胶球再循环的动力设备,其性能的好坏直接影响着收球率的高低。机组夏天运行时,由于凝光器冷却水水量加大,入口压力增高,造成胶球泵出力不够,影响胶球的网收。
       胶球泵的吸上真空高度对泵的工作有很大的影响,从而对胶球清洗产生间接的影响。老泵的流量增大,会使吸上真空高度降低,泵人口处的温度已升高的冷却水就容易产生汽化,使胶球泵不能正常工作;在开式系统中,若泵的儿何安装高度过高,也会降低吸上真空高度; 若泵进口管路长,管径小及阀门弯头多等因素引起管阻增大,同样也会降低吸上真空高度。这些因素都能影响泵的正常工作,进一步对清洗系统的工作产生影响。
冷却水系统对清洗效果的影响
       首先是冷却水中杂质的影响。由于一、二次滤网的过滤不严或性能较差,不能将冷却水过滤干净,致使各种杂物让人凝汽器水室内,有的封性冷却管证11.有的堵在冷却管内,有的堆在收球网板上,这些都影响广胶球的通过。造成收球率下降,影响了清洗效果。对于北方的也厂,因为冬季时北方寒冷的气候常常容易使冷却塔结冰,在打冰时,常会将冷却塔填料层破坏,小快的填料就随冷却水逃人凝汽器,堵塞管了或在收球网内堆积,影响门交球的通过,从而导致清洗效果的下降。对泊水冷却的机组,由于海水中含有的大量始贝怀胎穿过一、二次滤刚,附在管道和管板上,成熟后与管壁分离,堵在冷却水管中,直接影响胶球通过,造成收球率下降。
       其次是冷却水水量及其出人口压差较小时,会引起胶球通过凝汽器冷却管困难,堵在管内,此种悄沉多发生在冬季运行的机组中。因为冬季环境温度较低,冷却水人口温度也相应的比较低。在这种情况下,所需要的冷却水水量就少,其出人N压差也较小。
凝汽器结构及冷却管对清洗效果的影响   
       凝汽器内冷却管的完整程度以及冷却管伸出管板的长度都对胶球的网收率有影响。若冷却管有扁管或瘪管时,胶球就容易在这些不完整的管广里发生堵塞,从而影响胶球的网收: 者冷却管州管板太长,就容易形成死区,胶球运行至这个区域时,因管11太高,不能顺利参与循坏,导致收球率降低。
清洗系统的管理对清洗效果的影响
       胶球清洗装置经调试收球率达到规定要求后,清洗系统就算合格。部分也厂由于没有专人负责,且运行无规章制度可循,较长时间不投运清洗系统或青洗系统的投停具有很大的随意性,没有可靠的依据,造成凝汽器冷却管内结垢较严重,当再次投运胶球清洗系统时,易形成胶球积聚,影响收球率,而且清洗效果也较差。如果一游水冷却电厂,胶球清洗装置由于管理不善,半年多装置都卡投运,造成大量源生物繁殖,收球网板上布祸游生物,胶球循环管道儿乎堵住,致使胶球装置无法运行。
       有些电厂的胶球清洗装骨缺少常维护,发现问题不及时处理,没有随机组检修而同时进行检修。如安装在某电厂600MWe机组上的公司的新型胶球清洗装置也因管理不善,而使收球率降低问。
       再有就是一些运行人员还没有充分意识到胶球清洗的重要性,把清洗系统当作是摆设,没有对其进行认真的维护和投运。如在投球时,不按规定要求充分浸泡胶球,使胶球在循环过程中由于密度较小而多数浮于水室的上部,只能对凝汽器上层管束实施清洗,从而对清洗效果产生影响。
改善清洗效果的措施
胶球选择方面
       通过上面的实验分析及现场的实践可以得出,胶球的物理特性确实对情洗效果有很重要的影响作用,在选用胶球时必须考熄各种实际情况。下面是总结的儿条选择原则:
       (1) 在所结污垢质地较软的时候,可以选译直径比管内径大12mm 的胶球;
       (2) 在结垢较硬的时候,可选用直径比管内径稍小的校球来进行待洗;
       (3) 在结垢比较严币且不易去除的时候,可选用特种胶球来进行清洗,比时所选胶球的直径也应小于管内径:
       (4) 在冷却水流动压头较小的情况下,可选用须地较软或直径小一点的胶球;
       (5) 在冷却水流动压头较大的情况下,可选用顺地较硬、弹性较好或直径大一点的胶球;
       (6) 选用胶球的湿态密度应与冷却水的密度相差不多,其分布要符合以冷却水密度为数学期望均方差很小的正态分布,而且均方差是越小越好;
       (7) 选用的胶球在水中能保证长期不变形,不发粘;
       (8)按球要有较强的除垢性;
       (9) 胶球在水中的膨胀率不超过10%;
       (10) 混合使用不同沉降速度和清洗作用的胶球,使每根管都有胶球进人,并经常得到有效的清洗四。
清洗设备方面
       (I) 在设计和选择收球网时,要考虑收球网的间隙以及网板的倾斜角度;收球网网板最好能防诱。在运行时,若网内有漩涡,可在刚巾加装导流板;岩收球网底部的小刚内有积球现象时,可在收球网下部加装活动阻尼板来解决这一~问题;若发现反冲洗后刚板不能恢复到原位或卜轴板蝶栓松动等问题要及时解决。
       (2) 在选择胶球泵时,应选择耗功少,送球多,切球率低,热水网流量少的泵。在安装胶球泵时,应该考虑泵的吸上真空高度,保证其在一定范围内,不至于影响泵的正常工作。
       (3) 胶球清洗系统的管路要力求流畅。尽可能诚小管路的长度;弯头要同滑,不允许采用焊接弯头;管道烨缝内侧应平滑,错口现象;所配阀门需经常操作,尽量不采用闸阀,以诚少切球、磨损并缩短胶球在系统中的循环时间。
       (4) 选择合适的二次滤网,加强二次滤网的过滤性能,尽可能减少冷却水中的杂质。
凝汽器结构及冷却管方面
       对凝汽器巾存在的一些死角、肖孔或涡流区,应采用流线形(圆弧形)罩板将它们隔开或)水泥堵塞。以免胶球滞所留,降低收球率: 及时堵住双流程凝汽器巾的中缝,以免胶球在此位: 保证凝汽器水室能被冷却水充满,防止产生气控。对于冷却管中的扁管、瘪管,要及时更换或堵住,以防止胶球证人而被|住; 设计时要保证冷却管体管板的长度符合要求,对于伸出长度太长的管子,要及时给予处理。
清洗系统的运行管理方面
       首先,胶球清洗装置要有专人负责,运行要有记录,并制订岗位责任制,加强日常维护、维修和保养,发现问题要及时解决,并随机组进行相应的检修工作。其次,在进行清洗操作时,要严格按照制造厂家提供的操作步骤执行,如每次投球前,应预先用水(最好是本厂所用的冷却水) 浸泡胶球2个小时左右,并反复用手捏儿次,使胶球中的微小孔隙都充满水,避免胶球在水室和出水管中漂浮或滯留,影响清洗的效果;及时剔除磨损严重的胶球,添补新胶球;装球室充水时应先进行放气; 停胶球泵时应先关闭泵出口阀门等。再次,要加强运行人员对清洗装置的重视程度,这一点是很重要的。

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