胶球清洗系统的运行与改进与收球网内部结构和布置方式改造说明

胶球清洗系统的运行与改进与收球网内部结构和布置方式改造说明

     提高汽轮机效率的途径很多，其中有保证胶球清洗装置正常投入、保持凝结器铜管清洁、提高机组运行中的真空度等途径。发电厂从设备改造和运行管理两个方面开展了工作，取得较好的效果。设备改造方面，对收球网内部结构和布置方式进行了改进，改后提高了该厂机组效益。
     提高汽轮机效率的途径很多，一是改进汽轮机的通流部分，减少漏汽损失等；二是提高主蒸汽压力和温度，降低终压，增加蒸汽作功量等。胶球清洗装置是保证凝结器铜管清洁、降低汽轮机终压的重要设备，如果胶球清洗装置不能正常投入，凝结器的铜管必然很快结垢，降低铜管的传热效能，增大凝结器的端差，降低凝结器的真空。就发电厂来说，不同的机组，真空度下降1%,机组将增加煤耗0.95～2.22g/(kW·h)。为了确保凝结器胶球清洗装置的投入，保持凝结器铜管清洁，提高机组运行中的真空，结合该厂具体情况，从设备改造和运行管理两个方面加以总结。
1、胶球清洗设备改型与改造
1.1胶球清洗设备的改型
     发电厂共有8台机组，胶球清洗设备，其中收球网为δ-1200-I型蝴蝶形收球网，胶球泵扬程96.04kPa,转速为980r/min,通过几年的使用发现，夏天胶球清洗时，由于凝结器循环水量加大，入口压力增高，胶球泵的出口扬程偏低，胶球打不进去。现场测量，凝结器入口压力有时高达98kPa,而胶球泵的扬程为96.04kPa,扬程显然不足。为提高胶球泵的扬程，将电机的转速由原来的980r/min改为1450r/min,并进行了扬程核算。
1.1.1现装胶球泵型号规范
型号：125SS-9型；
流量：71.4m3/h;
扬程：96.04kPa;
轴功率：2.8kW;
转速：980r/min。
1.1.2电机转速为1450r/min时参数变化根据水泵的相似定律：Q′=(n'/n)Q=(1450/980)×71.4=105.64m3/hH'=(n1/n)2H=(1450/980)2×9.8=210.21kPaP'=(n'/n)3P=(1450/980)3×2.8=9.37kW式中Q——水泵流量，m3/h;H'—-水泵扬程，kPa;p'水泵轴功率，kW。
     通过以上核算，电机改型后，胶球泵的流量、扬程都能满足要求，但是泵轴的强度能否满足要求，还需进行强度核算。
1.1.3泵轴径核算
     轴材质为45号钢，调质查得轴的许用扭应力[r]=40N/mm2。扭矩：T=955000P/n=(9550000×9.37)/1450=61712.75(N·mm)轴径：Dm=√5t/V[r]=√5×61712·75/Y40=19.75mm考虑轴上开键槽的影响，取d=1.05Dmin=20.75mm。现装胶球泵小轴径为30mm,增加转速后，泵轴的强度能够满足要求。
1.2收球网内部结构的改造
     电厂的凝结器收球网，原设计为蝴蝶形收球网，这种收球网采用两个大网片集球到方箱，再由方箱内4个小片集球到两个出球口，结构复杂，经常出现问题，特别是小网片易堵塞，难清扫，严重影响收球率，有时甚至根本无法投入。鉴于这种情况，对收球网做了以下的改进工作：
     ①原来的两个大网片不动，取消方箱和四个小网片，改为锥体集球箱，双管出球改为单管出球，管径由108mm改为133mm。
     ②在集球箱侧堵板上打若干个D10mm孔，斜堵板开宽10mm、长100mm若干孔，以便泄流，减少球在箱体内积压，起到平缓水流作用。
     ③在集球箱的侧面开一个方形清扫孔加堵板，用螺栓联接。
     ④原方箱前的关断阀保留，当胶球停止运行时关闭，防杂物进入。
     ⑤锥体集球箱锥度，等同于原小网片间的夹角60°。
     ⑥为避免在集球箱底部产生涡流，影响胶球运行，在其底部加一个小导翼。
     通过以上改造，基本消除了原收球网中小网片出现的问题，较大幅度地提高了收球率。改后的收球网如附图所示。
1.3对1、2号机收球网布置的改进
     电厂1、2号机的收球网，因空间场附图收球网改后示意图地的限制，原安装时为卧式，不利于胶球的运行，也违背了设计意图，因为在卧式收球网中，循环水管中心线以下的胶球，要经过沿网片爬坡，才能达到出口，势必增加胶球流动阻力，因网片内外水存在压差，胶球很容易镶嵌在网片的泄水眼中，造成后面来的球堆积，进一步增加网片内外的压差，当压差达到一定程度时，就可以把胶球挤出。通过对现场测量核实，将凝结器出口伸缩节向上提高400mm
左右，解决了收球网立式安装受场地限制的问题。1、2号机收球网改为立式后，水流通畅，收球效果好。
2、胶球清洗运行与管理
     胶球清洗装置能否正常投入发挥作用不但与设备的结构、性能有关，而且与运行人员的精心操作，检修人员的及时维护消缺有关，也与企业的管理制度、奖惩办法有关，总之，发挥人的主观能动性是一个重要因素。
2.1胶球的选用
     ①要选用合适的规格，胶球的直径应比铜管内径大1～2mm。
     ②胶球要有相对的压缩比，弹性、耐磨性好。
     ③胶球湿状态的比重要和水的比重差不多，泡在水中任意沉浮。新胶球要用水泡一泡，凡飘浮在水面和沉到底部的胶球，如随着搅动而不能自由飘浮的，应挑出不用。
     ④具有较强的除垢性。
     ⑤胶球在水中长期存放应不变形，不发粘，膨胀率不超过10%。
2.2投球量
     胶球的投入数量应是进水端铜管数量的10%,冬季可稍低一些，夏季可多一些。
2.3正确的操作
     正确操作胶球清洗装置非常重要，如对胶球室充放空气，经常检查胶球的运转情况等。如果收球和胶球运转不正常，可以先调节阻尼板开度，或检查凝结器循环水出入口压差，一般压差应在20kPa以上为好。压差太小，会造成循环水在铜管内的流速低，使胶球堵塞在铜管中而流不过去；压差太大会冲刷管内及管口。改变压差可以通过调整凝结器循环水的出入口门来实现。
2.4胶球清洗的管理
     胶球清洗要有严格的管理制度，要有人操作和人检查，运行要有记录，发现问题，及时消除。
     近几年，通过对胶球清洗装置的改造，加强了管理，提高了胶球清洗装置投入率，从而提高了机组效益。