凝汽器膠球清洗常見的九種裝置問題及解決措施解析

凝汽器膠球清洗常見的九種裝置問題和解決措施

摘要：膠球清洗裝置是廣泛應(yīng)用于火電廠汽輪機發(fā)電機組在運行當(dāng)中對凝汽器換熱管內(nèi)污垢進行清洗的裝置，膠球清洗裝置使用性能直接影響到凝汽器的清潔程度和傳熱效率。但膠球清洗技術(shù)普遍存在裝置設(shè)備適用性很差，膠球分布不均、收球率低、跑球、堵球堵塞換熱管以及二次濾網(wǎng)水阻偏大，清洗不均、效果不明顯等問題，配合不停機在線化學(xué)清洗技術(shù)升級才能確保凝汽器的清潔系數(shù)，徹底解決凝汽器真空度下降、排汽溫度升高、端差增大等常見問題。

關(guān)鍵詞：凝汽器膠球清洗；凝汽器膠球清洗問題；凝汽器在線化學(xué)清洗；凝汽器真空度低；凝汽器排汽溫度高；凝汽器端差大；節(jié)能減排技術(shù)。

一、凝汽器膠球清洗裝置設(shè)備

膠球清洗裝置是廣泛應(yīng)用于火電廠汽輪機發(fā)電機組在運行當(dāng)中對凝汽器換熱管內(nèi)污垢進行清洗的裝置，膠球清洗裝置使用性能直接影響到凝汽器的清潔程度和傳熱效率。膠球清洗裝置由電器控制柜、管路、閥門、分匯器、膠球泵、裝球室、收球網(wǎng)和膠球等構(gòu)成，清洗膠球又有普通膠球、剝皮膠球、硅膠球等類型。膠球清洗裝可始終保持凝汽器冷卻管（銅管、不銹鋼管或鈦管）處于清潔狀態(tài)，能夠延長換熱管的使用壽命、自動控制減輕勞動強度；是保障凝汽器安全運行、提高電廠經(jīng)濟效益不可缺少的裝置。

二、凝汽器膠球清洗技術(shù)裝置設(shè)備常見的12種問題

凝汽器膠球清洗技術(shù)裝置常見問題1：收球網(wǎng)網(wǎng)板結(jié)構(gòu)缺陷

凝汽器膠球清洗裝置收球網(wǎng)采用開合式網(wǎng)板設(shè)計，投運初期運行效果較好，長時間運行后，容易產(chǎn)生彈性變形，網(wǎng)板間隙造成跑球和漏球現(xiàn)象。

凝汽器膠球清洗技術(shù)設(shè)備常見問題2：收球網(wǎng)抽球口設(shè)計缺陷

凝汽器膠球清洗裝置收球網(wǎng)抽球口位置設(shè)計缺陷容易堵球，堵球后大量的膠球塞在收球網(wǎng)上。收球時間長，收球率下降，收球網(wǎng)上容易附著填料等雜物。

凝汽器膠球清洗技術(shù)設(shè)備常見問題3：裝置系統(tǒng)缺少二次濾網(wǎng)

因凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)缺少二次濾網(wǎng)過濾保護，使填料、雜物等進入水室，堵塞換熱管，膠球系統(tǒng)運行環(huán)境惡化。

凝汽器膠球清洗技術(shù)設(shè)備常見問題4：膠球質(zhì)量缺陷

目前凝汽器膠球清洗裝置普遍使用的普通發(fā)泡式海綿膠球、剝皮膠球、硅膠球等類型，膠球質(zhì)量參差不齊，部分廠家膠球在浸泡、發(fā)脹后尺寸遠大于設(shè)計要求,致使膠球無法正常通過換熱管,造成堵塞；有些膠球在浸泡、發(fā)脹后尺寸遠小于設(shè)計要求，致使膠球清洗基本不起作用。經(jīng)現(xiàn)場測試還表明，大部分新的膠球比換熱管內(nèi)徑小1~2mm，說明現(xiàn)有膠球的質(zhì)量及設(shè)計選型存在一些問題。如果膠球密度小于循環(huán)水密度，膠球清洗運行中處于漂浮狀態(tài)，不能實現(xiàn)凝汽器換熱管束的均勻清理，留下清洗死角過多，清洗效率低下。

火電廠凝汽器在線膠球清洗堵球堵塞、收球率低、跑球、清潔系數(shù)低

凝汽器膠球清洗技術(shù)設(shè)備常見問題5：膠球收球率低

造成凝汽器膠球清洗裝置收球率過低的原因有循環(huán)冷卻水壓較低，循環(huán)冷卻水流量小，造成膠球穿越換熱管時壓力不足，這時如果冷卻水管結(jié)垢管徑變小，膠球吸水膨脹直徑過大等。阻力大膠球就會堵塞在管中；收球網(wǎng)的執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計不合理，收球網(wǎng)的轉(zhuǎn)軸是由電動裝置來驅(qū)動的，執(zhí)行機構(gòu)限位調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)致收球網(wǎng)不能關(guān)閉到位，致使殼體與內(nèi)壁之間形成較大的縫隙，造成跑球、漏球；收球網(wǎng)網(wǎng)板的間隙不均勻，致使收球網(wǎng)污染而堵球或卡球；收球網(wǎng)臟污堵塞壓差上升并達到了壓差限值時，收球網(wǎng)反洗期間，將會丟失一部分膠球；凝汽器水室流場分布存在死角和渦旋，造成膠球在水室積球，收球不及時等情況都會造成凝汽器膠球清洗裝置膠球收球率低。

凝汽器膠球清洗技術(shù)設(shè)備常見問題6：裝置操控問題

當(dāng)前火電廠汽輪機發(fā)電機組凝汽器在線清洗采用的膠球清洗裝置，大部分凝汽器膠球清洗裝置采用完全為手動操作模式。從收球室開關(guān)、收球網(wǎng)投停、閥門切換、投球、數(shù)球、更換膠球等完全為人工手動，勞動強度高，操作復(fù)雜，且不利于膠球系統(tǒng)的連續(xù)運行，膠球系統(tǒng)的清洗效果無法得到保證。

凝汽器膠球清洗技術(shù)設(shè)備常見問題7：膠球泵功率過大

通常大部分火電用戶未統(tǒng)籌考慮膠球泵選型匹配問題，發(fā)電機組凝汽器冷卻面積小，卻普遍選用功率過大的膠球泵，不僅造成不必要浪費，而且膠球通過膠球泵輸送到凝汽器中，功率過大的膠球泵產(chǎn)生高速水流擾動循環(huán)水流動，造成凝汽器進口水溫升高，相應(yīng)降低了凝汽器真空度，這也是多數(shù)火電廠發(fā)電機組膠球裝置利用率不高，甚至不愿投用的原因。

凝汽器膠球清洗技術(shù)設(shè)備常見問題8：膠球使用壽命短

凝汽器膠球清洗裝置膠球使用壽命普遍較短，火電廠用戶為降低成本，在膠球磨損超過設(shè)定值后并不更換或追加替補新膠球，因此會造成清洗效果下降。如果要確保運行效果，需要每月檢查一次膠球，視情況每半年更換一次膠球，也會增加運行成本和工作量。

凝汽器膠球清洗技術(shù)常見問題9：清洗效果不明顯清潔系數(shù)低

膠球清洗裝置適用性很差，膠球分布不均、收球率低、跑球、堵球堵塞換熱管以及二次濾網(wǎng)水阻偏大，清洗不均，膠球清洗對藻類、生物粘泥、軟垢的清洗基本有效，對凝汽器硬垢清洗效果不明顯，必須配合不停機在線化學(xué)清洗才能保證凝汽器的清潔系數(shù)。

火電廠汽輪發(fā)電機組凝汽器換熱管結(jié)垢在線化學(xué)清洗前后對比

三、凝汽器膠球清洗技術(shù)升級——不停機不停車在線化學(xué)清洗技術(shù)

凝汽器膠球清洗技術(shù)在各方面都存在一定的問題，而在原有傳統(tǒng)停車化學(xué)清洗的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的不停機不停車在線化學(xué)清洗技術(shù)，成功的避免了凝汽器傳統(tǒng)停車化學(xué)清洗需要停機清洗，損失發(fā)電經(jīng)濟效益；清洗時間長，需要人工操作、監(jiān)視、維護的清洗工作；成本投入大、發(fā)電經(jīng)濟效益損失大的劣勢，可以在盡可能少改動既有設(shè)備的情況下，在運行、安全和經(jīng)濟性方面達到清洗徹底，清潔系數(shù)高的效果。

凝汽器結(jié)垢不停機不停車在線化學(xué)清洗，是在原有傳統(tǒng)停車化學(xué)清洗的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的清洗技術(shù)。凝汽器結(jié)垢不停機不停車在線化學(xué)清洗時間短且不需停機，減少停機發(fā)電損失，加入專有殺菌、粘泥剝離、?垢清洗、?屬鈍化的HS-186多效能藥劑，清洗成本低時間短，不停機在線清洗運行10小時左右，去除?苔等微?物粘泥灰塵，清除列管內(nèi)的?垢的同時避免?屬設(shè)備的腐蝕；凝汽器結(jié)垢不停機不停車在線化學(xué)清洗可隨時進行，無須等待機組大修小修機會，不僅藥劑消耗量，廢水量大幅度減少，而且避免了凝汽器內(nèi)部的腐蝕，安全環(huán)保高效。凝汽器結(jié)垢不停機不停車在線化學(xué)清洗保證清潔系數(shù)，凝汽器清洗結(jié)束后凝汽器的主要指標(biāo)達到如下數(shù)據(jù)：

A、真空度提?≥1.0~2.0 kpa

B、端差縮?≤3.0攝氏度

C、排?溫度縮?≤2.0℃

D、鍋爐同等供?量情況下發(fā)電量提?≥2%

各位同仁，各位同學(xué)，除了凝汽器傳統(tǒng)化學(xué)清洗、高壓水清洗凝汽器、射彈清洗凝汽器、不停車在線膠球清洗凝汽器、不停車在線超聲波清洗凝汽器、不停車在線機器人清洗凝汽器、不停機在線螺旋紐帶清洗凝汽器、不停車在線化學(xué)清洗凝汽器，這8種凝汽器清洗技術(shù)外，您還知道哪些凝汽器清洗技術(shù)？您認為當(dāng)前哪種凝汽器清洗技術(shù)綜合效能更好？關(guān)于凝汽器腐蝕結(jié)垢、凝汽器結(jié)垢不停工不停機不停車在線清洗除垢技術(shù)、鍋爐結(jié)垢不停爐不停工在線除垢技術(shù)等問題，北京化工大學(xué)顏輝I86OO475З86隨時歡迎各位同仁討論問題交流經(jīng)驗心得，隨時歡迎各位同學(xué)溝通凝汽器清洗相關(guān)新技術(shù)。凝汽器膠球清洗常見的九種裝置問題和解決措施

▲8項常見的凝汽器在線清洗與凝汽器停車清洗技術(shù)優(yōu)劣比較

四、凝汽器膠球清洗裝置技術(shù)升級，在線化學(xué)清洗解決凝汽器端差增大、排汽溫度升高、真空度下降問題案例

徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目凝汽器結(jié)垢不停機不停車在線化學(xué)清洗前的運行情況

徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目裝機35MW高溫超高壓再熱汽輪發(fā)電機組，配130t/h高溫超高壓再熱循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐，該項目以農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物等為主要原料，年綜合利用秸稈60多萬噸，年發(fā)電量約3億千瓦時，為裝備制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)提供冷、熱、電及壓縮空氣多聯(lián)供支持。

徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目汽輪發(fā)電機組凝汽器在線清洗采用的膠球清洗裝置，膠球清洗裝置清洗效果不明顯，清潔系數(shù)低。汽輪發(fā)電機組凝汽器控制端顯示凝汽器真空度低，凝汽器端差大，凝汽器排汽溫度高。

▲火電廠凝汽器在線膠球清洗清潔系數(shù)低導(dǎo)致凝汽器真空度低，凝汽

▲火電廠凝汽器在線膠球清洗清潔系數(shù)低導(dǎo)致凝汽器真空度低，凝汽器端差大

2023年4月14日14點58分，徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目火電廠中控室，控制端顯示器凝汽器在線運行清洗前的情況截圖，如上圖。鍋爐供氣量114.5t/h，真空度-87.4kpa，排汽溫度51.6℃，端差17.1攝氏度，發(fā)電量為30.69MW/H，明顯凝汽器結(jié)垢導(dǎo)致凝汽器真空度低，凝汽器端差大，汽輪機機組熱經(jīng)濟性降低，供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗（能耗）增大，發(fā)電量減少很多。

▲火電廠中控室汽輪發(fā)電機組凝汽器不停車在線半側(cè)化學(xué)清洗后的運行情況

凝汽器結(jié)垢不停機不停車在線半側(cè)化學(xué)清洗后的運行情況

2023年4月23日5點1分，徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目火電廠中控室，控制端顯示器凝汽器半側(cè)經(jīng)過5小時左右在線不停機不停車化學(xué)清洗后的情況截圖，如上圖。鍋爐供汽量118t/h，真空度增加到-96.0kpa，排汽溫度下降到36.2℃，端差從17.1攝氏度縮小到6.5攝氏度恢復(fù)正常，發(fā)電量增加到33.71MW/H，每小時凈增加發(fā)電3.020MW，發(fā)電量提高10%，每天增加7.2萬度電左右，生物質(zhì)發(fā)電按照0.7元/度計算，每天增加效益5萬元左右，凝汽器各項運行指標(biāo)恢復(fù)正常。

▲火電廠中控室汽輪機組凝汽器不停車在線兩側(cè)全部化學(xué)清洗后的運行情況

凝汽器結(jié)垢不停機不停車在線兩側(cè)全部化學(xué)清洗后的運行情況

2003年4月24日4點21分，徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目火電廠中控室，控制端顯示器凝汽器另半側(cè)經(jīng)過5小時左右在線不停機不停車化學(xué)清洗后的情況截圖，如上圖。鍋爐供汽量115.4t/h，真空度增加到-97.6kpa，排汽溫度下降到31.8℃，端差縮小到3.7攝氏度，必須停止某一臺循環(huán)泵的運行，否則產(chǎn)生過冷現(xiàn)象同樣會影響發(fā)電效果，因此發(fā)電量每小時僅增加到32.75MW。

五、總結(jié)

凝汽器不停機不停車在線化學(xué)清洗技術(shù)作為膠球清洗的輔助升級技術(shù)，在徐州銅山生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目35MW高溫超高壓再熱汽輪發(fā)電機組上的應(yīng)用，通過凝汽器清洗前后發(fā)電量的變化可以看出，凝汽器換熱管循環(huán)水結(jié)垢對于發(fā)電量的影響很大，凝汽器不停機不停車在線清洗技術(shù)10小時解決電廠凝汽器排汽溫度升高、真空度下降、端差增大問題。相對于傳統(tǒng)凝汽器結(jié)垢停車化學(xué)清洗或者機械物理清洗，不停機不停車凝汽器在線化學(xué)清洗技術(shù)，可以保證凝汽器的清潔系數(shù)和避免凝汽器內(nèi)部的腐蝕為前提，在較短時間內(nèi)，盡可能少改動既有設(shè)備的情況下，在運行、安全和經(jīng)濟性方面達到較好的效果。證明凝汽器不停機不停車在線化學(xué)清洗技術(shù)在火電行業(yè)具有推廣應(yīng)用意義。

凝汽器膠球清洗常見的九種裝置問題和解決措施（顏輝）