金俊先,姜思宇,肖增弘

（沈陽工程學院研究生部,沈陽 110136）

凝汽器膠球清洗系統(tǒng)性能研究及優(yōu)化

金俊先,姜思宇,肖增弘

（沈陽工程學院研究生部,沈陽 110136）

火力發(fā)電廠大型機組設(shè)備在經(jīng)過長期運行后，都會產(chǎn)生一定的能量損失。其中凝汽器銅管內(nèi)壁在出現(xiàn)結(jié)垢后，一般會進行停機清洗，不僅工作量大、工期長，而且工作環(huán)境惡劣。但采用膠球進行自動清洗不僅可以使機組不必停運，還能減輕勞動強度，由此提高了生產(chǎn)率，而且可以隨時進行清洗，并保持凝汽器的良好運行狀態(tài)。通過對凝汽器膠球洗清洗系統(tǒng)性能進行優(yōu)化分析，提升機組的運行性能，從而取得良好的經(jīng)濟效益。

膠球清洗系統(tǒng)；凝汽器；優(yōu)化

1 膠球清洗系統(tǒng)對機組效率的影響

為了提升機組的循環(huán)熱效率，必須使凝汽器真空有所提高。但凝汽器的管壁出現(xiàn)臟污現(xiàn)象，不僅使冷卻性能變差，同時還影響到凝結(jié)器的背壓、端差。在對凝汽器冷卻管進行相關(guān)研究后我們可知管壁結(jié)垢不僅會使傳熱系數(shù)產(chǎn)生變化，同時還可通過提升其表面清潔度來提高機組運行真空，凝汽器的清潔不僅對機組運行起到十分重要的作用，而且提高機組運行效率的重要途徑。由于當前還沒有采用縮減冷卻管內(nèi)壁的流動邊界層厚度的辦法，因此，對冷卻管內(nèi)壁所采用的是膠球清洗裝置。

2 凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的運行方式

2.1 膠球清洗系統(tǒng)運行

在機組的實際運行過程中，可以借助以下有效措施：首先，可以在確保膠球清洗裝置系統(tǒng)進行正常而連續(xù)的工作狀態(tài)下，投入一定的化學藥劑，使循環(huán)水的濃縮倍率得以降低，同時還能對管壁結(jié)垢速度進行有效控制。其次，需要對水循環(huán)系統(tǒng)進行過濾處理，同時在冷卻塔引水溝與循環(huán)水泵的入口處增設(shè)過濾網(wǎng)，確保能夠有效攔截運行中夾帶的雜物，避免其流入凝汽器內(nèi)部。此外還要使冷卻塔的排污與補水能力有所加強，可以通過進行充分的換水，使水循環(huán)的濃縮倍率得到有效降低，由此確保凝汽器的管壁結(jié)垢速度得到一定控制。最后，在進行機組檢修時，可將冷卻塔內(nèi)的積水放盡，并進行徹底清洗，同時還要將水溝與冷卻水管一并進行清理，確保其系統(tǒng)的清潔性。

2.2 確定膠球的清洗強度

在凝汽器的管壁清理達到清潔效果后，為了避免出現(xiàn)清洗不足或清洗過度的情況，可以對清洗強度進行指標的定量分析與控制，也就是說將清洗的頻率、時間，以及膠球以管內(nèi)徑的過盈量三者的乘積作為清洗清洗強度，并可以依據(jù)水質(zhì)與清潔程度確定清洗程度，繼而通過凝汽器的真空與端差等進行判斷分析。如此可通過膠球數(shù)量的控制對清洗頻率進行優(yōu)化。

2.3 進行合適的膠球尺寸選取

由于清洗效果與膠球的質(zhì)量、直徑、硬度有一定關(guān)系，因此為了確保清潔效果，必須進行合適的膠球選取。根據(jù)下圖所示我們可以看出，膠球直徑的確定需要對循環(huán)水的進、出水口壓降，還有冷凝體魄人清潔程度進行判斷選擇。一般情況下，膠球的外徑需要大于清洗管的直徑，在進出水口的水阻產(chǎn)生下降時，凝汽器的端著也隨之下降，但降至一定數(shù)值將不再有所變化，并能夠達到最佳清洗效果，真空也明顯上升，此時凝汽器管壁的清洗效果最好。為此在實際設(shè)計中，一般采用的是濕態(tài)直徑大于鋼管內(nèi)徑1-2mm的膠球，而且膠球球徑漲大不會超過0.5mm，不僅能保持其穩(wěn)定的運行狀態(tài)，還要確保膠球氣孔具有較強的連通吸水性，從而保證對底部與頂部能夠進行徹底的清洗（見圖1）。

3 優(yōu)化凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的措施

對于系統(tǒng)管道的布置需要保持簡潔化，并且使管路盡量平直而簡短，彎管數(shù)量也要盡量減少，確保管內(nèi)平滑無阻。而對于凝汽器進水室與出水室應(yīng)設(shè)計成圓弧結(jié)構(gòu)，使膠球不會產(chǎn)生滯留或卡死。在采用進口部件安裝于膠球清洗的關(guān)鍵部位后，使其結(jié)構(gòu)更為合理。而對于收球網(wǎng)與裝球室的優(yōu)化改進之處，則是對其殼體部分采用了耐腐蝕的材料與處理措施，例如用天然橡膠作為表面襯膠，使整體進行硫化處理，并在其外部涂抹防銹漆。還有將裝球室的切換閥改為電動控制，使其不僅能夠進行收球、換球，還能實現(xiàn)運行控制功能，使機構(gòu)更靈活便捷，而且不卡球。最后，為了使收球網(wǎng)的水阻大、磨損大、導流不穩(wěn)，以及維護困難等問題得到根本性解決，將其設(shè)計成活動柵格式與旋擺自鎖式結(jié)構(gòu)，這使膠球運行后不僅可以通過柵板將膠球收于網(wǎng)板處，還可在停止清洗時，使網(wǎng)板旋轉(zhuǎn)保持與水流方向一致，從而減少了水阻，同時還對網(wǎng)板雜物得到有效清除。這一改進方式的優(yōu)點為在于其不僅克服了收球網(wǎng)的普遍性缺點，同時還能確保其表面平滑性，既不卡球、夾球，而且強度與剛性均表現(xiàn)良好。而且與此同時，網(wǎng)板驅(qū)動裝置也進行預警措施處理，避免網(wǎng)板在水流沖擊下產(chǎn)生振動。此外，骨架與網(wǎng)芯也具備足夠強度，膠球硬度富有彈性，同時達到了耐腐蝕的要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過對電廠機組中的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)進行優(yōu)化分析，不僅可以提高投運率，使其獲得良好的清洗效果，尤其是使凝汽器可以在真空狀態(tài)下保持較高的水平發(fā)揮，從而降低了機組的汽耗率，使電廠最終達到了節(jié)能減耗的目的，同時也創(chuàng)造出了非?？捎^的經(jīng)濟效益。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.115