600MW机组凝汽器铜管清洗装置胶球收球率低改进治理

张灼星

【摘 要】针对潮州电厂600MW机组凝汽器铜管清洗装置胶球收球率低问题，从收球网关闭是否严密、胶球质量和清洗系统结构以及胶球泵出力等方面进行分析，提出相应的改进措施。

【关键词】胶球清洗装置；收球率低；原因分析；改进措施

0.前言

潮州电厂600MW机组，正常运行中其凝汽器铜管的清洗采用胶球清洗装置，清洗的目的是为了保证凝汽器铜管的清洁度，从而预防凝汽器铜管腐蚀损坏；提高凝汽器的换热效果，减小凝汽器端差，提高凝汽器真空。故胶球清洗效果的好坏直接影响机组的安全稳定和经济运行。

1.运行中出现的问题

潮州电厂600MW机组自投产以来，凝汽器铜管清洗装置一直不能正常投运，主机和小机的收球率呈逐渐下降趋势。尤其在机组大小修以后初次投运时，胶球清洗装置的收球率几乎接近于零，几周后收球率恢复至修前50%到80%的水平，并且多次发生凝汽器铜管泄漏事件。通过对#2机组凝汽器铜管清洗装置在投运过程中出现的问题，逐步摸索经验，采取措施，目前#2机组凝汽器铜管清洗装置基本能够正常投运，收球率达到90%以上。但影响凝汽器铜管清洗装置正常投运的根本问题还没有得到彻底解决。

2.收球率低的原因分析

2.1收球网关闭不严密

#2机组2003年大修后，10月份主机胶球清洗装置初次投运时，连续两次投放进1000个胶球，最后只收回38个。通过对收球网进行反冲洗，一小时后关闭严密，又投放进188个胶球，三天后又剩下25个。小机胶球清洗装置在投运过程中也出现同样的问题。以上结果说明，收球网关闭不严密虽然影响收球率，但不是#2机组大小机收球率低的真正原因。

2.2胶球质量不合格

对现在使用的胶球和投产时进口的胶球相比较发现，现用的胶球存在密度大、弹性小、易磨损的缺点，同样大小的胶球进入铜管以后，因弹性小而存在卡涩的可能。当卡涩一段时间后即胶球发生暂时变形以后，胶球又受到循环水冲力和胶球泵压力的作用而回到收球室。#2机组小机胶球系统投运当天收球率不足40%，而第二天启动胶球泵以后，在胶球捕捉瓣关闭的情况下，收球率很快达到80%以上（主机胶球系统也有类似结果，但不很明显）。此现象说明胶球质量不合格是胶球收球率低的重要原因。机组运行中发现，#2机组小机凝汽器清洗所使用的胶球磨损程度远大于主机凝汽器清洗所使用的胶球。

2.3胶球清洗系统结构不合理

胶球清洗系统管路过长而且弯路过多也是影响胶球收球率的重要原因之一。尤其小机两路管道不对称布置而且存在死弯的现象（#2管长度约为#1管长度的2.5倍），两路管道不对称布置造成流量和压力不均匀，严重时可能造成较长的#2管管道堵塞。在胶球泵出口两路管道分叉处，胶球因流量和压力不均而出现涡旋的现象，甚至有时胶球堵塞#2管。该现象在胶球泵出口两路管道分叉处的玻璃观察窗可得到验证。

2.4胶球泵出力偏低

由于胶球泵出力偏低，当小于循环水在收球网附近的压力时，部分胶球则被挡在收球网附近而不能收回；当胶球附着到收球网一定程度，循环水在收球网附近的压力降低到略小于胶球泵出力时，胶球才能回到胶球室。#2机组小机在收球网反冲洗以后，#1、#2管收球网前后差压分别为7mbar和0mbar，胶球清洗系统投运后，前后差压分别增加到8mbar和22mbar，差压增加明显的#2管正是相对于#1管管路长度明显偏长、压力偏低的那一根（约2.5倍长左右）。再次投运胶球清洗系统后，当天虽收球率较低，但第二天启动胶球泵以后基本能完全收回，而此时收球网前后差压都较第一天降低1mbar，说明附着到收球网的部分胶球在瞬间力的作用下又回到胶球室。当夏季来临，循环泵出力由180Kpa提高到235Kpa以后（循环泵由单泵运行改为双泵运行），收球率又较以前明显降低，收球网前后差压也较以前增加3mbar左右。这一现象更有力地证明了胶球泵出力偏低是小机收球率低的直接原因。另外循环水中混有的杂物也有可能堵塞铜管，从而影响胶球的通过。

3.采取的措施

3.1每次胶球系统投运前确保收球网关闭严密。

3.2逐个挑选合格规范的胶球。

3.3胶球系统投运前，在胶球捕捉瓣关闭的情况下，保持胶球泵运行20分钟，确保管路无杂物堵塞。

3.4根据小机胶球系统管路不对称的现状，调整#1、#2管分隔档板的位置。

4.改造方案

根据以上分析，在保证清洗系统收球网关闭严密的情况下，为改变胶球清洗系统收球率低的现状，建议采取以下改进措施：

4.1使用质量合格的胶球。要求胶球除直径、密度合适以外，还应该具有一定的强度、良好的弹性和耐磨性，吸垢性和附着污物的自身脱落性。

4.2改善胶球系统不合理的结构。建议将主机胶球室装在-4.5米胶球泵附近，以减小因管路过长而造成的压力损失，且两路管路对称布置；改变小机两路管路不对称布置且存在死弯的现状。

4.3适当加大胶球泵出力

4.4恢复并校正收球网前后差压表，以利于正确判断和分析；另外利用大小修机会，清理收球网附近和凝汽器铜管进水口上的杂物。

5.结论

建议尽快改进胶球清洗装置，保证凝汽器铜管的清洁度，防止铜管长期结垢腐蚀而损坏，并提高凝汽器真空，从而保证机组的安全稳定和经济运行。

参考文献

[1]《汽轮机设备及运行》.

[2]《600MW火电机组运行技术丛书 汽轮机分册》.