膠球清洗裝置改造及優(yōu)化機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性下降說明

      膠球清洗裝置改造及優(yōu)化機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性下降說明，電廠一期工程400MW機(jī)組自投產(chǎn)以來,膠球清洗裝置因為種種原因一直運行較少,導(dǎo)致機(jī)組真空和凝汽器端差都偏離設(shè)計值較多,機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性下降。經(jīng)各相關(guān)部門的密切合作和有關(guān)人員的共同努力,找到了影響該系統(tǒng)正常運行的各方面原因,通過相應(yīng)的系統(tǒng)改造和運行優(yōu)化,保證了膠球清洗裝置系統(tǒng)的正常投運,并取得了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果。
1膠球清洗裝置正常投運的節(jié)能效益
      據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計,300MW機(jī)組凝汽器真空度每提高一個百分點,機(jī)組供電煤耗將下降約3g/(kW·h),而凝汽器端差每增加1℃,機(jī)組供電煤耗將上升約0.9g/(kW·h)。
      采用膠球清洗裝置系統(tǒng),可以實現(xiàn)對機(jī)組凝汽器在線清洗,及時除出聚集在凝汽器銅管表面的雜物,保持銅管表面的清潔,降低凝汽器端差,提高機(jī)組運行真空,從而提高機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性。尤其是對循環(huán)水采用開式循環(huán)的機(jī)組,膠球清洗裝置更為重要。每當(dāng)春季來臨,水中各種浮游生物大量繁殖,凝汽器銅管表面獨特的生存環(huán)境極適于這些浮游生物的生長,大量的浮游生物在此生息,導(dǎo)致銅管傳熱惡化;另外,在豐水季節(jié),由于水中含泥沙較多,當(dāng)這些攜帶大量泥沙的水流經(jīng)凝汽器銅管時,水中的泥沙極易從水中析出并粘附在銅管表面,影響銅管傳熱。兩者終均可導(dǎo)致機(jī)組端差增加、真空下降、運行經(jīng)濟(jì)性下降。而膠球清洗裝置系統(tǒng)運行可以定期對凝汽器銅管表面進(jìn)行清洗,及時清除銅管表面吸附的雜物,防止銅管表面結(jié)垢,從而提高機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性。
2電廠膠球清洗裝置系統(tǒng)概況
      電廠一期工程4×300MW機(jī)組均安裝了由國內(nèi)某電力設(shè)備廠設(shè)計制造的膠球清洗裝置系統(tǒng),該系統(tǒng)由膠球泵、裝球室、收球網(wǎng)及相應(yīng)閥門組成,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。膠球清洗裝置系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)如表1所示。
表1膠球清洗裝置系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)
機(jī)械部分 電動機(jī)部分
型號:125-SS-12 型號:Y160M—2
流量:60m3/h 額定功率:15kW
揚程:12m 額定電壓:380V
允許吸上真空高度:7m 額定電流:29A 轉(zhuǎn)速:2930r/min
      該膠球清洗裝置系統(tǒng)將裝入膠球室內(nèi)比重與水接近的海綿膠球送入凝汽器循環(huán)水入口,直徑比凝汽器銅管略粗的膠球在循環(huán)水的帶動力下,擠壓變形后進(jìn)入凝汽器銅管擦洗銅管表面,當(dāng)膠球流出銅管時在自身彈力的作用下,突然恢復(fù)原狀,如圖2所示。
      膠球隨循環(huán)水流入循環(huán)水回水管,繼而至收球網(wǎng)并匯集在收球網(wǎng)底部,然后在膠球泵作用下被送進(jìn)裝球室重復(fù)上述運動,達(dá)到清潔凝汽器銅管的目的。
3改造前的運行狀況
      我公司機(jī)組自投產(chǎn)以來多次嘗試投運該系統(tǒng),但由于收球率太低,有時甚至收球為零,加上該系統(tǒng)電動門故障率高且在市場上購買不到相應(yīng)的備品,導(dǎo)致系統(tǒng)無法運行。
      由于膠球清洗裝置系統(tǒng)長期無法運行,使得凝汽器銅管結(jié)垢嚴(yán)重,機(jī)組運行真空低、端差大。2002年4月,公司4號機(jī)組因為銅管結(jié)垢嚴(yán)重,機(jī)組滿負(fù)荷時,在兩臺循環(huán)水泵及兩臺真空泵運行的情況下,真空仍然只有-88kPa,凝汽器端差達(dá)到了18℃,凝汽器循環(huán)水入口壓力達(dá)到70kPa(正常情況下約30kPa),循環(huán)水泵出口壓力達(dá)到150kPa(正常情況下約100kPa),循環(huán)水泵振動大,機(jī)組被迫停運。停機(jī)后檢查發(fā)現(xiàn)凝汽器銅管內(nèi)壁沉積了一層厚厚的污垢,使得凝汽器銅管通流直徑由25mm下降到了10多個mm,凝汽器通流能力嚴(yán)重下降。經(jīng)過沖洗銅管后,機(jī)組在運行單臺循環(huán)水泵和單臺真空泵的情況下,真空達(dá)到-93kPa,循環(huán)水入口壓力下降到25kPa,循環(huán)水泵出口壓力降至95kPa,循環(huán)水泵振動大得到消除。
4改造前膠球清洗裝置系統(tǒng)運行存在的問題
      為了讓膠球清洗裝置系統(tǒng)正常運行,經(jīng)過運行、檢修和生技等部門的共同努力,仔細(xì)查找,發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)存在以下問題。
      (1)收球網(wǎng)關(guān)閉不到位,導(dǎo)致大量的膠球漏出系統(tǒng)造成系統(tǒng)收球率低。
      (2)膠球清洗裝置系統(tǒng)所用閥門故障率高,且在市場難以購買相應(yīng)備品,導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性低。
      (3)膠球清洗裝置系統(tǒng)位置設(shè)計不科學(xué),不便于運行人員操作。(4)系統(tǒng)設(shè)計不合理,不利于膠球回收。
5膠球清洗裝置系統(tǒng)改造及運行優(yōu)化方案
      在全面了解系統(tǒng)存在的問題后,相關(guān)技術(shù)人員經(jīng)過認(rèn)真研究,提出了一套完整的改造方案。2006年下半年,公司先后安排對4臺機(jī)組膠球清洗裝置系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)改造。將膠球清洗裝置系統(tǒng)由原來安裝在凝汽器底部(凝汽器底部空間高度不到1.4m)移到汽機(jī)房0m凝汽器一側(cè),便于運行人員操作,增加了員工投運膠球清洗裝置系統(tǒng)的工作熱情;將原來膠球泵進(jìn)出口電動門更換成普通手動閥門,提高系統(tǒng)可靠性;在膠球泵出口至裝球室間的管道加裝一個多孔閥門(Φ5mm),防止膠球泵停運后裝球室內(nèi)的膠球回流至凝汽器;對所有收球網(wǎng)進(jìn)行全面調(diào)整并設(shè)置限位裝置,確保收球網(wǎng)可靠關(guān)閉,提高系統(tǒng)運行收球率。改造后的系統(tǒng)如圖3所示。
      為了保證改造后的膠球清洗裝置系統(tǒng)正常運行,發(fā)電部及時制定了科學(xué)的操作規(guī)定,進(jìn)一步規(guī)范運行人員的操作。規(guī)定要求每天白班投運膠球清洗裝置系統(tǒng),投運前確保凝汽器循環(huán)水入口壓力高于25kPa,凝汽器水室充滿水,新膠球運行前需要浸泡20h;每次投運膠球清洗裝置系統(tǒng)時,必須清洗2h以上,收球0.5h以上方達(dá)到要求,每次運行后統(tǒng)計收球率,便于及時發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)異常。
      通過上述一些有力措施,改造后的膠球清洗裝置系統(tǒng)運行可靠性達(dá)到了生產(chǎn)要求,即每天白班均可投運,且系統(tǒng)收球率均在90%以上。
6膠球清洗裝置系統(tǒng)投運前后機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性比較
      經(jīng)過改造后運行的這段時間來看,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,運行效果良好。系統(tǒng)改造前后運行的有關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示。(以2號機(jī)組為例,其它機(jī)組情況基本相同)
表2膠球清洗裝置系統(tǒng)改造前后的有關(guān)數(shù)據(jù)
參數(shù) 改造前(2006年) 改造后(2007年) 1月 2月3月4月 5月1月2月3月4月 5月
收球率10%2%25%16%8%95%89%87%94%92%
真空-93.66-93.18-93.12-93.28-92.8-94.7-95.1-94.9-93.9-93.4
端差14.2613.1212.8311.510.911.410.59.67.67.2
      經(jīng)過比較,發(fā)現(xiàn)在膠球清洗裝置系統(tǒng)正常投運后,機(jī)組運行真空較過去有明顯提高,凝汽器端差大幅下降,同時膠球回收率達(dá)到了設(shè)計要求。如果按照真空每提高1kPa機(jī)組煤耗降低3g/(kW·h)、凝汽器端差每降低1℃機(jī)組煤耗降低0.9g/(kW·h),機(jī)組每年發(fā)電15億kW·h計算,膠球系統(tǒng)正常投運后,一年可節(jié)約標(biāo)煤約8000t;另外,由于膠球回收率高,耗費膠球減少,每年可直接節(jié)約成本約6萬元,這將為公司贏來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益,同時也為公司節(jié)能減排奠定堅實的基礎(chǔ)。
      通過對膠球清洗裝置系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改造和對運行方式的優(yōu)化,可以充分發(fā)揮膠球清洗裝置系統(tǒng)的作用,有效降低凝汽器端差,提高機(jī)組運行真空度,節(jié)約生產(chǎn)成本;同時還可以改善運行人員的工作環(huán)境,增加員工的工作熱情。這種工作思路值得我們在今后的工作中借鑒和推廣。