摘要：火力发电厂胶球系统是保证凝汽器换热管束清洁的一种有效手段。但由于系统配置、运行和检修控制以及胶球质量等多方面的原因，胶球系统运行的往往存在各种问题。本文总结了潮州发电公司历年来胶球收球率低的原因，并梳理了针对性的措施，对系统进行了技术改造和运行调整，取得了很好的效果。
关键词：胶球系统、收球率、原因分析、治理措施
1前言
凝汽器是火力发电厂设备中非常重要的热交换设备，凝汽器换热效率的好坏直接关系到凝汽器端差及机组真空。而在凝汽器热交换管路中，经常会有杂质沉积和微生物的附着形成的水垢，这些都会降低换热效率，引起凝汽器端差变大、汽轮机真空下降，最终导致汽轮发电机组效率下降。因此，必须定期清洗凝汽器冷却水管路，保持凝汽器换热管路的清洁，提高凝汽器的换热效率，对提高整个机组的热效率有着非常重要的影响。现在凝汽器胶球清洗是国内大型火力发电厂普遍采用的方法。胶球清洗特点是劳动强度小、安全可靠性高。其已经成为有效减小凝汽器端差、提高汽轮机循环热效率、降低发电煤耗的重要手段。
2设备系统概述
潮州发电公司二期两台1000MW机组各安装两套程控胶球清洗系统，分凝汽器内、外圈清洗系统，可独立运行。机组循环水系统为开式循环，水源为海水，每台机设置三台循环水泵，采用扩大单元制，每台机组循环水母管之间设置了联络阀门，可以根据季节温度的变化，灵活安排循环水泵的运行方式。凝汽器为双壳体、单流程、双背压表面式凝汽器，并列横向布置。
凝汽器胶球清洗系统工作流程为弹性清洁胶球在浸湿的状态下直径比循环水冷却管内径略大（约1～2mm），将胶球置于装球器内（胶球量为凝汽器单侧冷却管数量的7～13%），胶球清洗系统全部手阀开启，胶球泵启动后将胶球由进水管压入凝汽器水室，在循环水进出口压力差的作用下挤压通过冷却管，对凝汽器冷却管内壁附着物进行一次清洗，污垢随循环冷却水流出，胶球随循环水进入位于出口管的收球网，经过收球网的收集后，由胶球泵抽出重新回到装球器，如此循环往复对凝汽器冷却管实现连续清洗。现场既要求保证除垢效果，又要保证收球率，使其不低于90%。
3胶球系统运行中收球率低的原因分析
潮州发电公司二期机组投产初期，频繁发生胶球收球率低的情况，经分析，胶球收球率低的原因主要有以下几点：
3.1胶球泵入口管路阻力大，胶球堵塞管道。机组运行中频繁发生胶球堵塞收球网与胶球泵之间管道，分析原因为胶球泵入口管路较长，管路上弯头较多（达8个），且弯头采用直角弯头，造成胶球流动阻力增大，发生胶球堵塞管路；
3.2胶球堵管在胶球泵入口管路后，大量胶球聚集在收球网处，由于收球网有定期自动冲洗功能，收球网打开后堵塞在收球网处的胶球被循环水带走，造成收球率低；
3.3胶球泵出力不足。若胶球泵出力不足，收球网与集球器之间差压低，胶球流速慢，便容易堵塞在胶球泵入口管路中；
3.4胶球更换不及时。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆胶球在运行中不断磨损，体积逐渐变小，若更换不及时，胶球便会从收球网网眼直接流走，造成跑球；
3.5冬季循环冷却水压头较低、流量小，造成胶球穿越钛管压头不足，加之钛管结垢、胶球直径大等原因，阻力大，胶球就会堵塞在钛管管口；
3.6凝汽器水室流场分布存在死角和涡旋，造成胶球在水室堆积，停机检查发现较多胶球堆积在死角处；
3.7胶球质量不合格或浸泡时间不足。新球未浸泡充足或较硬、过大，漂浮在水室上部，不易通过钛管；
3.8收球网脏污堵塞压差上升并达到了压差过高的限值或差压变送器故障时，收球网直接进行反洗，将丢失一部分胶球；
3.9收球网关闭不严，造成胶球跑球；
3.10集球器关闭不严，胶球不能完全收集在集球室。
4解决方法
4.1对胶球泵入口管路改造。将原直角弯头更换为120度弯头，并减少弯头数量3个，缩短管道长度，减小胶球泵入口管路流动阻力；
4.2取消收球网定期自动冲洗功能，保留收球网差压高自动冲洗功能，避免胶球堵塞在管道内时打开收球网，造成胶球跑球；
4.3更换大容量胶球泵电机，提高胶球泵出力；
4.4定期更换胶球。原胶球运行方式为胶球系统24小时连续运行，每周一定期收球并清点数目，清点后取出坏球，补充新球至1000个浸泡24小时后投入运行。此运行方式下若运行人员不及时更换较小的胶球，下次收球时可能磨损较小的胶球已从收球网跑走，造成收球率低，且清洗效果差。后经相关试验，胶球使用寿命在4周左右，特规定胶球使用4周后，统一更换新球，每周一清点时取出坏球，不再添加新球；
4.5在冬季低负荷或其它特殊工况下，凝汽器需保持低循环水流量运行时，在停循泵前，应先收球至少30分，再停止胶球清洗装置、循环水泵运行，待机组涨负荷增启循环水泵后，再及时投入胶球清洗装置运行；或在胶球装置收球时，适当关小凝汽器出水蝶阀，减小收球网前后差压，提高循环水压力，以防止胶球堵塞，提高收球率。
4.6机组启动凝汽器循环水注水时确保注满水，防止空气在水室上部积存，机组运行中定期启动凝汽器水室真空泵抽出水室空气，利用停机机会将凝汽器水室中容易堆积胶球的死角隔开或增加导流板；
4.7对于大量加入新球后应充分浸泡（在集球器内浸泡不少于24小时），使胶球吸足水后再投运。胶球浸泡时应充分排除集球器内空气，确保系统导通。启动胶球泵后，仍需观察集球器内是否积存空气，查看胶球循环是否畅通，检查胶球泵运行是否正常。如发现有积空气、胶球循环不畅等现象，应再次排空气直至空气排干净。
4.8增加收球网前后压差远传显示，加强对收球网差压的监视，发现差压变送器故障，立即停运胶球清洗系统，联系检修处理。若收球网差压脏污堵塞，应停运胶球系统后对收球网进行冲洗。每周一收球后由热工专业对收球网差压变送器进行校验。
4.9机组运行中检查收球网执行机构关闭到位，机组停运后对收球网进行检查，防止收球网关闭不严造成跑球；
4.10正常运行中，应加强对胶球清洗装置的巡回检查，每班不少于一次，通过胶球管路观察窗检查内、外圈胶球泵出入口管路胶球循环是否正常，发现胶球循环量偏少、无球等异常或缺陷，及时通知设备部安排检查处理；
4.11每周一收球时检查确认集球阀关闭严密，开始收球程序后注意检查有无胶球流出集球室，集球阀检修后做好试运工作。
5结论
通过对胶球清洗系统进行改造并对胶球运行方式进行修改后，潮州发电公司两天百万机组的凝汽器清洗系统收球率都提高到95%以上，取得良好的效果，为机组的经济运行发挥了重要作用。
论文作者:孔尚君
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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