循環(huán)水系統(tǒng)膠球清洗裝置治理方法：收球網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)分析

    循環(huán)水系統(tǒng)膠球清洗裝置治理方法：收球網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)分析。燃煤發(fā)電機組通常采用膠球清洗裝置來清洗凝汽器內(nèi)循環(huán)水管道，利用膠球泵加壓，將膠球從裝球室輸送至凝汽器換熱管中，依靠膠球與凝汽器換熱管壁所產(chǎn)生的摩擦力清洗換熱管內(nèi)的污垢及雜質(zhì)，在循環(huán)水出口端利用水流將膠球回收至裝球室，從而完成一次換熱管清洗。某發(fā)電機組長期收球率在50%以下，不僅膠球得不到回收利用，更影響換熱管清潔度從而影響機組經(jīng)濟(jì)性。針對此類情況，對收球網(wǎng)本體進(jìn)行優(yōu)化改造，并在收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁之間加裝柔性密封結(jié)構(gòu)，采取控制循環(huán)水管道流速等措施，使得收球網(wǎng)率達(dá)到95%以上。

    膠球清洗裝置系統(tǒng)在煤電機組有著舉足輕重的作用，膠球清洗裝置系統(tǒng)的穩(wěn)定有效運行決定了機組凝汽器的換熱效果，影響著機組的經(jīng)濟(jì)性。針對某660MW超超臨界機組收球率低下情況，通過網(wǎng)板修復(fù)、改變密封結(jié)構(gòu)等方法對收球網(wǎng)進(jìn)行綜合治理，治理后收球率可滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，極大地提高了機組的熱效率，對煤電機組的節(jié)能降耗有著重要意義。

1設(shè)備簡介

    某發(fā)電機組一期工程2臺660MW超超臨界汽輪發(fā)電機組，型號為N660-25/600/600；2臺機組均自2015年年初正式投產(chǎn)運行。收球網(wǎng)為格柵式、倒V字形結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1收球網(wǎng)裝置流程示意圖

    由于收球網(wǎng)本體網(wǎng)板間和收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁之間均存在一定的間隙，若存在雜物擠壓、機械磨損和網(wǎng)板變形等原因，該間隙將增大直到膠球從間隙處漏出并排出循環(huán)水管，影響凝汽器循環(huán)水管清洗效果。

圖2為膠球清洗裝置收球網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)圖

    收球網(wǎng)狀態(tài)為關(guān)閉狀態(tài)，結(jié)構(gòu)包括收球網(wǎng)本體、電動執(zhí)行器、軸承、收球網(wǎng)支架、收球管道、閥門、差壓變送器和密封墊等部件，正常運行時收球網(wǎng)是打開的，而投球及收球狀態(tài)下收球網(wǎng)是關(guān)閉的，防止膠球漏至長江。

    投入膠球時，先檢查系統(tǒng)管道和閥門，將裝球室集球閥操作至“收球”位，打開裝球室頂蓋，裝入膠球1500只左右，關(guān)閉裝球室頂蓋，將收球網(wǎng)操作至“收球”位，并檢查收球網(wǎng)差壓無報警；為了充分清洗機組凝汽器換熱管內(nèi)壁，投球、收球至少4h后方可停止系統(tǒng)運行并清點膠球數(shù)量。

    由于長江下游汛期水草雜物多，若循環(huán)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)網(wǎng)板間間隙較大會導(dǎo)致雜物覆蓋收球網(wǎng)，嚴(yán)重時會導(dǎo)致收球網(wǎng)變形甚至軸承抱死，收球網(wǎng)無法開啟和關(guān)閉到位，從而導(dǎo)致收球率較低。如圖3、4所示，某電廠收球網(wǎng)變形后會導(dǎo)致收球網(wǎng)網(wǎng)板關(guān)閉不嚴(yán)，在收球的過程中，膠球不僅會通過收球網(wǎng)網(wǎng)板間的間隙漏出，還會通過收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁的間隙漏出，導(dǎo)致收球率較低。

圖2收球網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)圖

3綜合治理方法

3.1對收球管道進(jìn)行清理

    由于地處長江中下游地區(qū)，循環(huán)水中泥沙含量較高，收球管道可能存在堵塞的現(xiàn)象，若收球管道堵塞，會導(dǎo)致膠球無法回收，從而在收球結(jié)束后隨循環(huán)水排往長江，收球率低。

圖3收球網(wǎng)網(wǎng)板變形示意圖1

圖4收球網(wǎng)網(wǎng)板變形示意圖2

    利用機組C修對收球管道進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)收球管道與循環(huán)水母管管壁處、收球管道彎頭處均存在泥沙和雜物附著，雖未完全堵塞管道，但會影響收球管道的阻力，從而影響膠球的回收。針對此種情況，我們通過用高壓水流對管道進(jìn)行清洗，并加裝排污裝置以保證管道的潔凈性；同時，對循環(huán)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)做好定期滾動檢查，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)板間的間距大于2mm則進(jìn)行網(wǎng)板更換，減少了循環(huán)水系統(tǒng)下一級流程收球網(wǎng)裝置的雜物附著。

3.2對收球網(wǎng)網(wǎng)板進(jìn)行修復(fù)

    由于循環(huán)水中雜物附著會導(dǎo)致收球網(wǎng)前后差壓過大，導(dǎo)致收球網(wǎng)變形。針對此種情況，在機組C修中對收球網(wǎng)網(wǎng)板間隙進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)板中間間隙達(dá)到了29mm，足夠膠球從中通過（膠球的直徑為26mm），故需要進(jìn)行整定。

在機組C修中，通過液壓千斤頂對收球網(wǎng)網(wǎng)板進(jìn)行初步固定，同時利用乙炔焰配合大錘敲擊進(jìn)行網(wǎng)板形狀矯正，通過火烤、捶打和液壓裝置固定等矯正手段，使得修后收球網(wǎng)網(wǎng)板的中間間隙均小于2mm，如圖5所示，保證了運行期間膠球不會通過間隙漏至長江。

圖5收球網(wǎng)網(wǎng)板修復(fù)后側(cè)視圖

3.3膠球清洗裝置改造收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁間的密封結(jié)構(gòu)

    通過檢查，發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)密封板與循環(huán)水管壁間的靜態(tài)間距達(dá)到20mm，故在運行循環(huán)水壓的作用下，由于雜物擠壓、機械磨損等原因，該間隙將增大直到膠球從間隙處漏出并排出循環(huán)水管，影響凝汽器循環(huán)水管清洗效果。由于收球網(wǎng)運行時需要開和關(guān)的轉(zhuǎn)動，此處間隙過小且同時采取剛性密封會導(dǎo)致收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁卡澀，故無法通過縮小剛性密封的間隙來提高收球率；若全部采取柔性密封，則會由于柔性密封在循環(huán)水壓下支撐強度較弱的原因?qū)е履z球泄漏，影響收球率。

    故經(jīng)過題攻關(guān)，發(fā)明了收球網(wǎng)與循環(huán)水管道間的一種新型密封結(jié)構(gòu)，如圖6所示。圖6中1號部件為剛性材料、2號部件為柔性材料，其通過部件3（螺栓）緊固；鋼板和聚四氟乙烯材料的復(fù)合固定，既保證密封的強度、又保證密封的柔韌性，防止收球網(wǎng)在轉(zhuǎn)動過程中的卡澀。

圖7為改造后收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁示意圖

    其中，部件1為柔性密封、部件2為循環(huán)水管道、部件3為膠球、部件4為收球網(wǎng)板塊、部件5為剛性密封（呈弧狀設(shè)置）；剛性密封垂直設(shè)置在收球網(wǎng)本體上，而柔性密封件設(shè)置在剛性密封件遠(yuǎn)離收球網(wǎng)本體的一側(cè)。通過此改造，使得收球網(wǎng)本體靠近循環(huán)水管道端部的柔性密封件抵觸在循環(huán)水管道的內(nèi)壁面上，柔性密封件先與壁面接觸隨著發(fā)生形變，從而可以令收球網(wǎng)本體和循環(huán)水管道內(nèi)壁面之間不具有間隙，進(jìn)而防止膠球流失導(dǎo)致影響凝汽器管路清洗效果，提高了膠球的回收率。

圖6收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁間的密封結(jié)構(gòu)示意圖

圖7改造后收球網(wǎng)與循環(huán)水管壁示意圖

3.4膠球清洗裝置其他影響因素的消除

    1）選擇技術(shù)規(guī)范要求的膠球：膠球具有一定硬度并富有彈性，膠球的氣孔均勻、孔間連通吸水性強，直徑26mm且密度在1.03~1.05g/cm3，并浸水進(jìn)行密度驗證，浸水時間不小于2h。

    2）為了保證收球率，根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求，循環(huán)水在換熱管內(nèi)流速需達(dá)到1.6m/s，根據(jù)此流速要求，通過對凝汽器水側(cè)換熱管截面積及循泵的出力進(jìn)行計算，開啟單臺循環(huán)水泵換熱管內(nèi)大流速大只能到1.1m/s，無法達(dá)到設(shè)計流速要求。故如果收球時開啟單臺循泵，會導(dǎo)致膠球滯留在換熱管道內(nèi)，收球結(jié)束后會跟隨循環(huán)水泄漏至長江，所以需在收球時保持雙循泵運行以提高收球效率。

4膠球清洗裝置實施效果

    通過上文對循環(huán)水系統(tǒng)膠球清洗裝置隱患的綜合治理，我們在機組正常運行時投入1500只膠球，保持雙循泵運行，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)操作進(jìn)行泡球、投球和收球，4h后進(jìn)行清點膠球，在A側(cè)共回收膠球1431只，收球率達(dá)到了95.4%；在B側(cè)共回收膠球1435只，收球率達(dá)到了95.67%，收球網(wǎng)A、B兩側(cè)收球率均滿足設(shè)計性能考核標(biāo)準(zhǔn)（收球率大于等于95%），較之修前收球率（兩側(cè)收球率均小于50%）有大幅提升。

    通過對收球網(wǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和操作規(guī)范的綜合治理，使得機組膠球清洗裝置的收球率達(dá)到設(shè)計的性能考核要求，不僅減少了膠球的損耗，并且保持了凝汽器不銹鋼換熱管內(nèi)壁的潔凈度，增加了凝汽器的換熱效率，提高了機組運行的經(jīng)濟(jì)性。