发电机空冷器在线胶球清洗改造的探讨

段伦俊

（山东钢铁莱芜分公司能源动力厂，山东莱芜 271104）

引言

发电机在运行中，铜和铁的损耗均变成热能，使发电机各部分发热，尤其是定子绕组，为保证发电机的绕组绝缘材料能在允许温度下长期运行，必须把铜损和铁损产生的热量排除出去，因此，对发电机必须不断地进行冷却，发电机冷却效果的好坏，对发电机的容量有极大的影响。

1 现状问题

银前25 MW发电机组采用的是空气冷却方式，管组内部通过循环水换热对系统内的空气进行冷却，由于循环水水质较差，发电机空冷器水侧易结垢，导致空冷器的冷却效果降低，引起发电机的进风温度升高，进而引起发电机定子温度升高，长期运行会导致定子绝缘老化，发电机寿命缩短。

为防止煤气放散、提升发电量，车间发电机组一直长时间运行，极少有停机检修机会，全年运行时间320天以上。由于没有停机检修机会，发电机空冷器水侧常常积泥严重(图1)。

图1 空冷器换热管、端面积泥严重

由于换热管积泥严重造成空冷器冷却效果大幅下降,冷却水温升仅1.6℃，说明换热效果较差，空冷器水侧存在大量污垢。冬季及春秋季空冷器的效果能够满足设计要求，但当夏季循环水温度升高时，空冷器的冷却效果无法达到最高出风温度40℃（见图2）的设计要求，对发电机的安全运行造成隐患。

图2 空冷器进出

2 问题分析

循环水水质较差，是造成空冷器水侧积泥、结垢的主要原因，但由于水源及工艺问题，循环水水质不可能达到太高的洁净程度。发电机空冷器无法定期清理使换热效果进一步恶化，由于受公司煤气放散制约及发电效益影响，发电机不可能定期停运进行空冷器清洗。

3 问题探讨

如能实现发电机空冷器在线清洗，将能较好的解决水侧积泥、结垢问题，提升发电机工作环境，消除发电机空冷器停机清洗带来了发电损失。

4 改造措施

对现有的发电机组胶球在线清洗装置进行改造(如图 3)。

图3 发电机空冷器胶球在线清洗改造示意图（虚线）

4.1 投球管路设计：将胶球清洗系统的装球室出口分配器前接一DN80管路，接至空冷器冷却水滤水器后，并在尽可能靠近分配器端（防止管段太长，凝汽器清洗时此管段积球）安装一球阀。

4.2 收球管路设计：在空冷器回水竖管端内安装一斜收球栅格（图4），栅格底部开口连接DN80管路，引致原收球管路分配器后，并在尽可能靠近分配器管段添加球阀。

图4 收球栅格设计

操作步骤：

（1）关闭进凝汽器各路进球阀，关闭凝汽器各路收球阀。

（2）开启空冷器进球阀，开启空冷器收球阀。

（3）装球室投入胶球50个，打开投球网，压紧装球室压盖。

（4）启动胶球泵，系统运行30 min。

（5）关闭装球室收球网，胶球泵继续运行5 min，停泵。

（6）关闭空冷器进球阀、收球阀，装球室放水，开装球室压盖，收球，检查胶球回收情况。

5 效益

改造需人工费用150元，材料费用500元，合计650元。此为一次性费用,因数额小可忽略不计。

为保证发电机空冷器换热效果，空冷器一年最少需清洗4次，清洗一次费用2000元，影响发电时间10 h，影响发电量：

2.5 万kWh×10 h×4次=100万kWh

合计造成损失：100万kWh×0.6元/kWh+2000元×4=60.8万元。

胶球泵耗电：320天×0.5h×11kW×80%×0.6元/kWh=844.8元

年可提升发电效益：60.8-0.08448=60.7万元。

如能在全厂推广，则效益巨大。

同时提升了发电机工作环境温度，延长了发电机的使用寿命。