循環(huán)水膠球清洗系統收球故障分析及處理

內蒙古電力技術(shù)2010年第28卷第5期NNER MONGOLIA ELECTRIC POWER循環(huán)水膠球清冼糸統收球故障分析及處理Analysis and its Treatment to Rubber Ball Recover Failureof Circulating Water Rubber Ball Cleaning System許文君’,高宇2,徐金柱1(L北方聯(lián)合電力達拉特發(fā)電廠(chǎng),內蒙古達拉特014300;2呼和浩特金橋熱電廠(chǎng),內蒙古呼和浩特010070)摘要]達拉特發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水膠球清洗系統經(jīng)常發(fā)生膠球堵塞在收球網(wǎng)的膠球出口處,不能循環(huán)清洗凝汽器銅管內的水垢,導致汽輪機排汽溫度升高,杋組經(jīng)濟性下降。經(jīng)選擇,利用流體渦流原理對膠球清洗系統進(jìn)行改造,在收球網(wǎng)柵板的膠球岀口處加擋板,并根據實(shí)際情況確定擋板尺寸,改造后,收球效果良好。關(guān)鍵詞]膠球清洗系統;循環(huán)水管道;膠球堵塞;收球網(wǎng)柵板文獻標志碼]B[文章編號]1008-6218(2010)05-0055-02電廠(chǎng)循環(huán)水的作用是在凝汽器中冷卻汽輪機汽輪機排汽排出的蒸汽。汽輪機排汽溫度每降低1℃,就可減少供電煤耗約1g/kWh。由于北方的水質(zhì)硬度大,循環(huán)凝汽器水在凝汽器銅管內容易快速結垢,嚴重影響循環(huán)水與汽輪機排汽的換熱效率。如果循環(huán)水膠球清洗系統發(fā)生故障,無(wú)法清除凝汽器銅管內的水垢,會(huì )使汽銅管收球網(wǎng)輪機排汽溫度升高,導致機組經(jīng)濟性明顯下降。膠球泵達拉特發(fā)電廠(chǎng)汽輪機型號為T(mén)2A-330-302F1080,單軸、三缸、亞臨界、中間一次再熱,兩排汽、沖動(dòng)凝汽式,膠球清洗系統為河北電力修造廠(chǎng)循環(huán)水管道循環(huán)泵生產(chǎn)的DK2000型膠球清洗裝置。據統計數據,達拉特發(fā)電廠(chǎng)1a的燃煤費用因膠球清洗系統故障而增圖1循環(huán)水膠球清洗系統結構示意圖加1000多萬(wàn)元。為此,對膠球清洗系統進(jìn)行改造,解決膠球系統投運不正常問(wèn)題,對提高機組的經(jīng)濟環(huán)水入口處后,循環(huán)水將膠球帶入凝汽器的銅管內,性具有主要意義。清洗銅管內的污泥、水垢,緩解水垢的沉積速度;膠球從銅管出來(lái)后進(jìn)入凝汽器出口的循環(huán)水管道內循環(huán)水膠球系統構成及原理在循環(huán)水管道的收球網(wǎng)處被收集,然后回到膠球泵的入口繼續循環(huán)。1.1系統構成電廠(chǎng)機組循環(huán)水膠球清洗系統構成如圖1所2故障及原因分析示,1.2原理21故障工作原理:用膠球泵將膠球輸入到凝汽器的循中國煤化工系統投運后,膠球CNMHG[收稿日期]2010-05-07作者簡(jiǎn)介許文君(1969—),男,內蒙古人,碩士,高級工程師,從事電廠(chǎng)生產(chǎn)管理工作內蒙古電力技術(shù)2010年第28卷第5期不能有效進(jìn)行循環(huán),許多膠球都堵塞在收球網(wǎng)的膠3.2在收球網(wǎng)柵板膠球出口處加擋板球出口B點(diǎn)處叫(見(jiàn)圖2)。前面膠球阻止后面膠球流在收球網(wǎng)出口處加擋板,如圖3所示。循環(huán)水在動(dòng),導致大量膠球卡澀在收球網(wǎng)上,不能循環(huán)清洗凝擋板后將形成2個(gè)渦流見(jiàn)圖4)。渦流內部有以等汽器銅管,導致銅管結垢加速,換熱效率顯著(zhù)降低。角速繞自身軸旋轉的渦束。渦束內為渦核區,渦束外面的流體速度與渦束半徑成反比。渦核區的壓力比水流方向渦核外的水流旋轉區的壓力小,故渦流有抽吸作用。循環(huán)水管水流方向循環(huán)水管柵板擋板柵板圖2膠球堵塞位置及受力情況圖3擋板位置2.2原因分析循環(huán)水管內水的流速為2m/s,在收球網(wǎng)A、B擋板點(diǎn)處的膠球受水流的沖擊力可分解成垂直于柵板的力F和平行于柵板的力F。因柵板處的水阻和水流受管壁的限制,A點(diǎn)的流速大于B點(diǎn)的流速,而且水冊板阻越大,2點(diǎn)水流速度差也越大。根據伯努利方程不可壓縮理想流體在重力場(chǎng)中做定常流動(dòng),沿流線(xiàn)圖4擋板處形成的渦流單位重力流體的速度水頭、位置水頭與壓強水頭之和為常數。由于壓強水頭與垂直于柵板的力F成正在柵板出口處加裝擋板,根據上述原理柵板上比速度水頭與平行于柵板的力F成正比,當F較的水壓將降低水流在柵板表面上形成卷吸流動(dòng)膠大時(shí),膠球與柵板之間的摩擦力增大,在柵板出口B球不易卡澀在柵板上,可在系統內順利循環(huán)。點(diǎn)處易出現卡球現象,前面的膠球卡澀后會(huì )阻止后面膠球的流動(dòng),最終導致越來(lái)越多的膠球在B點(diǎn)處4技術(shù)改造及效果急劇堵塞。在收球網(wǎng)處加擋板,具體實(shí)施時(shí)需要確定擋板3改造方案的選擇的形狀和擋板與柵板的距離,理論計算渦核半徑、渦核邊緣壓強、渦核邊緣流速等。3.1降低收球網(wǎng)的水阻達拉特發(fā)電廠(chǎng)的循環(huán)水管道直徑2000mm,管收球網(wǎng)柵板的水阻設計值為3900Pa,降低收道內循環(huán)水流量23000th,收球角度a為25°。根球網(wǎng)柵板水阻的方法有:減小收球網(wǎng)收球角度a,以據以上實(shí)際情況,在現場(chǎng)多次試驗后確定擋板尺寸增大柵板過(guò)流面積;降低循環(huán)水流速。為500mmx200mm,擋板與柵板的距離為120收球網(wǎng)柵板的收球角度a為25°左右,因柵板加擋板后,膠球收球率可達到90%,能夠有效地清具有反沖洗功能,受結構限制,該收球角度a不能除凝汽器銅管內表面的污垢再小,所以增大柵板過(guò)流面積方案無(wú)法實(shí)現降低循環(huán)水流速則不能滿(mǎn)足凝汽器的冷卻需魯考文獻]要。而且,膠球的密度略大于水膠球在流體中的浮徐灝機械設計手冊M北京:機械工業(yè)出版社,200:10力與流體速度的平方成正比,降低流速后使得膠球2中國煤化工利電力出版社,199s5更容易沉積在循環(huán)水管道的下部,不易隨循環(huán)水到CNMHG鳊輯:張俊英達收球網(wǎng)柵板處進(jìn)行循環(huán)。