胶球系统收球率低的原因分析与处理

胶球系统收球率低的原因分析与处理

李龙

（大唐略阳发电有限责任公司检修部陕西略阳724300）

摘要：针对大唐略阳发电有限责任公司凝汽器胶球清洗系统B侧收球率长期低下的问题，进行分析，并逐一对发现的问题采取了一定的改进措施，最终提高了B侧收球率。确保凝汽器不锈钢管的清洗效果达到设计规定，提高了机组的经济效益。

关键词：凝汽器、系统、收球率。

概况

大唐略阳发电有限责任公司6号汽轮机采用北京汽轮电机有限公司与法国阿尔斯通公司合作生产的N330-17.75/540/540，亚临界中间一次再热、单轴、三缸双排汽、凝汽式汽轮机。凝汽器配用北京北重汽轮电机有限责任公司生产的单壳体、单流程、对分、表面式凝汽器。凝汽器的外壳由钢板焊制而成,两端有水室及管板（管板胀口冷却水管）。水室用垂直隔板分成A、B两侧，以便在运行中可减轻负荷、解列任意一侧清洗而不至停机。由于运行中凝汽器要保证其真空度和凝结水的水质，汽水两侧必须保持清洁，所以在凝汽器系统里设置一套胶球清洗装置，以提高凝汽器冷却水管清洁度，避免冷却水管长期运行产生水垢腐蚀。胶球系统见图1：

自2007年投产以来，6号机B侧胶球收球率一直在50—60%，虽经汽机分场和本体班检修人员多次处理，但收球率过低现象一直未得到彻底解决，特别是今年以来，收球率持续降低，已严重影响到凝汽器的热交换效率，使凝汽器端差增大，机组背压升高，煤耗增加，导致机组运行经济性降低。故分场和班组都希望利用此次A修机会，把B侧胶球收球率提高到合格范围内。

二、原因分析

使用胶球清洗装置可在机组不减负荷的情况下清洗凝汽器，提高凝汽器的传热效果，防止汽轮机热效率因背压升高而降低，同时可防止冷却管因结垢而腐蚀，延长冷却管的使用寿命，是节能和改善劳动条件的理想设备，所以提高胶球收球率对机组经济性十分重要。针对B侧收球率低的情况，A修期间，汽机分场和汽机本体班对可能存在的原因进行了分析，认为存在的原因主要有以下几点：

1、胶球质量问题。

胶球直径偏大会导致不能正常通过凝汽器管束，胶球比重偏大会造成吸水性差及吸水后比水重，沉入水底。胶球量投放不合适，都会造成收球率低。

2、收球网关闭不严及有毛刺。

胶球系统的收球网采用倒V字形结构，收球活动网板的转轴由电动装置通过曲柄连杆机构来驱动，连杆与曲柄采用销轴连接。当循环水中带有的杂物卡在收球网和转轴上时，使得主转轴卡涩，收球网关闭不严，造成卡球或者逃球。若球网有毛刺时，当胶球从收球网经过时，会被毛刺阻拦或阻挡，影响胶球回收。

3、循环水携带杂质堵住凝汽器钢管。

冷却塔为漏天布置，冷却水塔淋水填料为复合波浪型PVC塑料填料。此种填料虽然冷却效果好，但承载能力很差，容易破损，掉入水中。再加上冷却水塔的水泥构件表面剥落，使大量的水泥、石子及淋水填料进入循环水中，随循环水流入凝汽器水室。尽管水塔前池处设置了滤网，但由于滤网网眼尺寸设计偏大，仍有一定数量的杂物随循环水进入凝汽器钢管内，堵塞管道，致使胶球进入后在钢管入口处堆积，不能循环回收。

4、胶球进入凝汽器水室排气、放水管道。

由于凝汽器水室顶部放空气管道入口位于水室最高处，漂浮在水室上部的胶球积聚在放空气管道内，在开启水室顶部放空气门时，经常有胶球跑出。胶球也有可能堆积在凝汽器水室放水管内，无法回收。

5、凝汽器管束内结垢。

当凝汽器凝汽器管束内结垢时，会导致凝汽器内壁增厚，管束直径减小，影响胶球正常通过，不能达到清洗凝汽器管束的目的，造成凝汽器换热效率降低，对机组经济性造成一定影响。

三、处理方案

胶球系统是凝汽式汽轮机的重要辅助设备之一。提高收球率，是减小凝汽器端差，提高汽轮机循环热效率、降低发电煤耗的有效手段，为此，提高凝汽器胶球清洗系统收球率具有很现实的意义。针对以上原因，对提高胶球系统手球率制定出以下方案：

1、严把胶球质量关，选用直径比凝汽器不锈钢管径大1-2mm的胶球，使的胶球可以顺利通过凝汽器管束，不被档到凝汽器管束入口，无法回收同时不能达到清洗管束的效果。胶球投入前应浸泡24小时以上，并检查吸水后密度应在1000kg/m3上下，偏差不应超过100kg/m3.并且保证选用的胶球吸水后直径不能有明显增大情况。以及保证胶球正常投球量、胶球补充周期及更换周期符合要求。

2、A修中对收球网进行检查并杂物清理，将收球网不光滑处用角磨机进行打磨，保证光滑无毛刺，解体转轴检查轴承及对传动装置进行检修维护。保证收球网转动到位并运行顺畅，防止关闭不严造成胶球丢失。同时优化收球管路，减少弯道，尽量保证直线管路。将原有的弯头尽可能优化为大角度弯管。

3、利用A修机会，对水塔放水后，进入冷却塔内部进行全面检查，更换破损填料并请将施工杂物清理干净。彻底清理水塔底面淤泥、石子等杂物并将冷却塔前池滤网清理干净。然后打开凝汽器水室人孔门，循环水管道人孔门，进入内部彻底清理杂物。

4、在凝汽器A、B侧循环水出、入口水室顶部放空气管道入口处，加装直径为90mm，厚度为10mm的钢板且焊实，并在其上钻8mm的孔若干个，保证排气顺畅，还可以防止胶球进入放空气管道聚集，无法回收。在水室放水管入口也加焊同样的钢板。防止胶球进入放水管中不能回收。

5、对凝汽器换热管束逐个进行高压水冲洗，清理凝汽器管束结垢，恢复管束原有直径，保证胶球顺利通过并提高凝汽器换热效率。

四、结束语

根据方案对凝汽器胶球系统进行了改造，A修结束开机后，对B侧收球率进行连续一个月跟踪和统计，其B侧收球率均在90%以上。其结果证明我们采取的措施是有效的，胶球系统B侧的收球率已经保持在合格范围内。确保了机组热效率，提高了机组运行经济性。

胶球系统作为电厂运行重要辅助设备，其对电厂经济的重要性不言而喻。胶球系统的正常运行既能节省人力财力，也能保证凝汽器换热效率，降低凝汽器端差，降低煤耗从而保证机组经济性。此次汽机分场对过对胶球系统设备问题的分析和测试，采用科学合理的处理方案，使机组系统在改造后凝汽器的收球率明显好转，达到了预期的效果。结果表明，密切跟踪设备运行状况和深入分析设备缺陷，研制合理可行的改造方案是取得本次改造成功的关键。