凝汽器胶球清洗系统运行存在问题及改造分析

孙宁 唐向魁

摘 要：胶球清洗系统使用效果的好坏，一方面取决于胶球清洗装置各组件的设计和制造质量，另一方面与用户在使用过程中的众多因素有着密切的关系。本文根据笔者多年来的工作实践，着重对与公司有关的35MW汽轮机凝汽器清洗系统存在问题进行了分析，在此基础上提出了解决措施。

关键词： 凝汽器；胶球清洗；胶球泵；存在问题；系统改造

中图分类号：TK26 文献标识码：A

唐山中厚板材有限公司为年产500万吨中厚板材的企业，产品主要用于钢结构、机械制造等诸多行业，产品可替代进口同类产品，现在已成为北方精品产业基地。多年来，中厚板动力车间热电工段在公司的整体带动指挥下创新优化生产技术，为公司节约了生产成本，提高了生产效率。但是目前使用的35MW汽轮机凝汽器端差长期在12-16℃，凝汽器真空度-87kPa，汽轮机汽耗4.1kg/kW·h，与设计汽耗3.6kg/kW·h相差太大。随着公司对经济生产、能源成本的重视，发电汽耗是汽轮机效率的重点考核指标，如不进行攻关、改造就完成不了公司下达的消耗指标。文章将对35MW汽轮机凝汽器在运行中出现的问题，经过小组多次讨论验证，改造分析得以具体化呈现，满足了实际生产需要。

1 现在公司使用的凝汽器胶球清洗系统存在问题

根据公司技术改造小组的多次技术实验，观察分析得知，原有凝汽器收球网为简单的漏斗状网板，焊接于管道上，胶球会大量地堆积在网板上以及胶球出口位置上，这样收球率会低；再有一个是网板堆积大量杂物，还会大大增加系统的水阻，甚至对整个发电机组都会造成极大的损害；同时生产车间对胶球清洗系统的功能认识不够，导致系统一直闲置。另外一个来说，胶球清洗系统含有不同程度的设备缺陷，阀门关不严、闸阀易造成胶球堵塞、三通阀使用不灵活等一系列问题。其中最主要的一个问题是汽轮机凝汽器端差长期在16℃以上。

2 对凝汽器胶球清洗系统所采取的措施

2.1 明确凝汽器及清洗相关系统。现在公司所使用的凝汽器胶球清洗系统的主要设备有胶球泵、装球室、分配器、收球网及专用阀门等组成。凝汽器出口循环水管上装有收球网，起着收集胶球的作用。收集起来的胶球在一部分水流的夹带下陆续进入胶球泵，再次送入装球室。我们从它的工作原理上来看，胶球装入胶球室中，从胶球泵来的压力水流过装球室把胶球带至分配器，然后送入凝汽器循环水管。胶球被循环水带进铜管后，被压缩变形与铜管内壁进行全周摩擦，这样胶球在循环水压力作用下流经铜管时，就把铜管内壁清洗了一遍。这是一方面。另一方面来说，凝汽器在蒸汽动力装置的热力循环中起着冷源作用。在汽轮机的初参数不变的条件下，凝汽器温度每降低10℃，装置效率就会相对提高3.5% ，这个时候凝汽器每改变1kPa，汽轮机功率也会随着改变1%～2% 。这样来分析，保持凝汽器换热管路的清洁，一般对提高凝汽器的换热效率有很大帮助。最后一方面是，凝汽器胶球清洗装置是改善凝汽器清洁度，提高汽轮发电机组热效率的重要设备。在具体的工作中，借助水流作用将直径略大于凝汽器冷却管内径的清洁胶球挤过冷却管，工作中会对冷却管内壁进行反复擦洗，并把杂质带出，也会提高冷却管清洁度，避免垢下腐蚀，延长冷却管使用寿命。

2.2 胶球自动清洗系统技术指标及要求。一般的胶球自动清洗系统它的收球率在≥96% 的范围内，为了在正常的工作中达到这个数值，我们要做到海绵胶球的海绵孔大小应均匀，彼此连通，无光滑表皮。浸泡在80℃水中应不老化，无疏松、且耐磨性好等。其中，凝汽器冷却管内的水流速度应该保证在 2.5m/s～1.7m/s 之间。同时还要对胶球自动清洗系统管道的铺设做到减少弯头的数量和铅垂方向的改变。

2.3 对收球网设计不合理进行改造。一般来说，收球网焊接于管道上，等同于过滤网使用，水中的杂质堵在网子上。具体可以参照原有收球网图示，如图1所示。从上面我们可以看出要对原有收球网不可反冲洗，易堵塞胶球。要根据动力部热电车间的经验，更换为新型的收球网。具体可以参看更改后的收球网，如图2所示。

2.4 改变装球室位置。实际中装球室收球后水阻力变大、流量减少，造成泵气蚀。所以要把将装球室改到胶球泵出口。具体如图3所示。

2.5 改变胶球泵的入口。由于原来使用的是管道安装不合理，三通阀操作不当。在实验中我们将胶球泵入口管道加高200mm，将收球网处管道直管段加长，将系统中的三通阀门更换为三通管。

结语

本次活动充分调动了全体成员的积极性，发挥了成员的长处，独自完成了胶球清洗系统的改造、调试工作，为企业节省了8万余元；通过降低凝汽器端差，汽轮机汽耗由4.15kg/kW·h降低到3.65kg/kW·h，年增加发电量6232kW·h。

参考文献

[1]鲁兆伟.凝汽器污垢监测的发展和现状[J].广东电力，2011（06）.