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小型火電機(jī)組凝汽器端差偏高原因分析及對(duì)策
摘要：本文根據(jù)楊莊煤矸石熱電廠1#機(jī)組，針對(duì)凝汽器運(yùn)行中，端差偏大的情況，從真空嚴(yán)密性及凝汽器銅管清潔程度等方面進(jìn)行分析比較，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況提出了處理此類問(wèn)題的對(duì)策。
關(guān)鍵詞：凝汽器;端差高;分析及對(duì)策
0、引言
1#機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間以來(lái)，凝汽器端差一直偏大，在12~30℃內(nèi)變動(dòng)，嚴(yán)重影響了我廠汽機(jī)運(yùn)行的安全，降低了汽機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)此我們通過(guò)調(diào)查分析。著重判斷分析端差偏高的原因。并在此基礎(chǔ)上提出一些對(duì)策。
1、凝汽器端差δ值的意義
δ值是指凝汽器壓力下的飽和溫度與凝汽器冷卻出口溫度之差。它是反映凝汽器銅管的污垢或凝汽器內(nèi)是否積存空氣的主要監(jiān)視數(shù)值之一，是凝汽器運(yùn)行的主要監(jiān)視指標(biāo)，δ值一般不應(yīng)超過(guò)10℃。δ值的變化標(biāo)志著凝汽器運(yùn)行狀況的好壞，可作為判別凝汽器運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。
2 凝汽器端差δ值的影響因素
δ值的大小決定于抽汽器效率、凝汽器構(gòu)造(銅管的布置方式及換熱面積)、管子內(nèi)外表面清潔度、冷卻水流量和流速、冷卻水入口溫度、進(jìn)入凝汽器蒸汽流量、真空系統(tǒng)嚴(yán)密性等。以上除了設(shè)計(jì)因素外，主要取決于銅管內(nèi)外表面的清潔度和真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性。
3、分析
對(duì)于正常運(yùn)行的凝汽器(銅管無(wú)積污積垢現(xiàn)象、真空系統(tǒng)嚴(yán)密)δ值可用下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
δ=n×(dn+7.5)/(31.5+t1)d。=qml/A
式中:qm蒸汽負(fù)荷，kg/h;dn凝汽器單位面積的蒸汽負(fù)荷，(kg/m.h);A：凝汽器的傳熱面積，m2;n：常數(shù)，用設(shè)計(jì)條件下的t1和d。及δ值代入求得。通常=5-7。據(jù)此，假設(shè)凝汽器運(yùn)行正常，指銅管無(wú)積污積垢現(xiàn)象、真空系統(tǒng)嚴(yán)密，則代入n、t1、d�？伤愠鑫覐S的δ值，若δ值小于實(shí)際運(yùn)行的δ值，則說(shuō)明凝汽器運(yùn)行不正常，要么是銅管堵塞、結(jié)垢、要么是真空系統(tǒng)不嚴(yán)密，要么是兩者都有之。我廠A=560m2、qmm=27000噸/h、h=5℃(冬季平均溫度)、n=5~7，代入經(jīng)驗(yàn)公式得：δ理論min=7.60、δ理論max=11.64
從以上計(jì)算可以看出，我廠實(shí)際運(yùn)行的δ值偏大(12~30℃)。盡管小機(jī)組可以略高一點(diǎn)，但不能高得離譜，否則安全性、經(jīng)濟(jì)性將受到大的影響。為查清具體原因，作以下判斷：判斷一：假設(shè)真空嚴(yán)密，首先可以通過(guò)做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)來(lái)確定是真是假;其次可以通過(guò)查閱汽機(jī)運(yùn)行記錄來(lái)判斷，真空嚴(yán)密性不是很好，這是導(dǎo)致端差過(guò)高的主要原因之一。判斷二：現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)凝汽器人孔門(mén)，檢查銅管積存污泥、結(jié)垢情況。自2009年3月份清洗過(guò)后，銅管一直未清理，從冷卻塔內(nèi)掛片來(lái)看，結(jié)垢尚無(wú)，但污泥很多，由此判斷，銅管水側(cè)很臟。隨后1#汽輪機(jī)停機(jī)檢查也證實(shí)，銅管水側(cè)有大量污泥積存和老垢(很薄，投產(chǎn)前有一段時(shí)間沒(méi)有加藥造成)。沒(méi)有明顯結(jié)垢現(xiàn)象。大量積存的污泥及其它懸浮物，極大地降低了銅管的換熱效果，進(jìn)而端差增大。我廠冷卻水在2009年9月份換用了新的阻垢緩蝕劑，當(dāng)時(shí)由于在運(yùn)行期間，采用的是部分換水，而新的阻垢緩蝕劑跟以前的藥劑性質(zhì)不一樣，相溶性較差，同時(shí)新藥劑剝離效果相當(dāng)好，最終導(dǎo)致一部分剝離下來(lái)的污泥及其它懸浮物沉積在銅管水側(cè)，這是導(dǎo)致端差過(guò)高的主要原因之二。
4、對(duì)策
4.1 提高凝汽器膠球清洗裝置的清洗收球率，加強(qiáng)清洗效果。每臺(tái)汽輪機(jī)凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)配置有兩套運(yùn)行的膠球清洗裝置，其清洗原理為：將比重接近于水的膠球投入到凝汽器循環(huán)水進(jìn)水中，利用循環(huán)水的流動(dòng)力迫使膠球在反復(fù)循環(huán)通過(guò)凝汽器銅管時(shí)，對(duì)凝汽器銅管內(nèi)壁進(jìn)行撞擊和磨檫，從而達(dá)到將凝汽器銅管內(nèi)壁的泥垢清洗干凈的目的。為了提高凝汽器膠球清洗裝置的工作效率，我們可以采用以下一系列技術(shù)措施：①改善膠球清洗裝置收球網(wǎng)的工作特性。收球網(wǎng)剛度不夠變形、收球網(wǎng)馬達(dá)功率過(guò)小、收球網(wǎng)穿孔、收球網(wǎng)給垃圾堵塞等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)通知檢修配合，對(duì)收球網(wǎng)進(jìn)行檢修整改，確保收球網(wǎng)馬達(dá)力矩足夠，確保收球網(wǎng)剛度足夠，以及確保收球網(wǎng)關(guān)閉嚴(yán)密，防止收球網(wǎng)關(guān)不到位，造成大量膠球漏入江中，降低膠球清洗裝置循環(huán)清洗效果。②改變凝汽器循環(huán)水水流動(dòng)動(dòng)力。應(yīng)加強(qiáng)循環(huán)水二次濾網(wǎng)的清洗，提高凝汽器循環(huán)水進(jìn)水壓力，同時(shí)也可以通過(guò)調(diào)整凝汽器循環(huán)水出水門(mén)，使循環(huán)水排水壓力為0~0.01mpa，確保凝汽器循環(huán)水有足夠的動(dòng)力帶動(dòng)膠球在凝汽器銅管內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)和循環(huán)清洗。當(dāng)然，應(yīng)該做好對(duì)裝球室的放空氣工作。③采用合適尺寸的膠球。根據(jù)機(jī)組凝汽器銅管的設(shè)計(jì)內(nèi)徑及污臟程度，采用不同尺寸的膠球進(jìn)行銅管清洗，另外，還可以根據(jù)判斷凝汽器銅管結(jié)垢的不同情況(經(jīng)常分為軟水垢和硬水垢)而采用不同的膠球進(jìn)行清洗。
4.2 加強(qiáng)真空系統(tǒng)的查漏、堵漏工作 由于凝汽器的蒸汽側(cè)是在高負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行，因此凡是與凝汽器汽側(cè)相連接的管道，如果有空氣漏入，均會(huì)進(jìn)入到凝汽器。大量的不凝結(jié)氣體聚集在凝汽器中，將會(huì)造成凝汽器內(nèi)傳熱惡化，最后必將使凝汽器排汽溫度升高，同時(shí)凝汽器排汽飽和溫度也升高，導(dǎo)致凝汽器端差升高，凝汽器真空降低。因此，只有當(dāng)班運(yùn)行人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，經(jīng)常分析，勤加檢查，發(fā)現(xiàn)凝汽器端差升高，凝汽器真空降低時(shí)，經(jīng)過(guò)分析為真空系統(tǒng)漏空氣時(shí)，應(yīng)該立即對(duì)泄漏的管道和設(shè)備加以堵漏或隔絕。
4.3 增加射水泵及射水抽氣器的出力 射水泵及射水抽氣器由于使用的是開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)水，水溫在夏季經(jīng)常超過(guò)設(shè)計(jì)值，并且水質(zhì)較差，會(huì)腐蝕射水泵及射水抽氣器，而且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后，管道內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，上述原因都會(huì)導(dǎo)致射水抽氣器出力不足，部分不凝結(jié)氣體，將無(wú)法抽離凝汽器，使凝汽器中有殘余未凝結(jié)氣體，從而惡化排汽凝結(jié)環(huán)境，使凝汽器排汽升高，造成凝汽器端差升高。
4.4 停機(jī)后，采用高壓射流清洗凝汽器銅管 汽輪發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行中凝汽器的膠球清洗是保持凝汽器良好端差的最好方法，可利用機(jī)組停運(yùn)的大好時(shí)機(jī)采用高壓射流清洗凝汽器銅管，降低凝汽器端差。
高壓射流清洗技術(shù)，它是將低壓清水經(jīng)高壓射流泵升壓后，輸入高壓軟管，由噴嘴上的射流孔將高壓水轉(zhuǎn)變成高速水流，來(lái)沖擊凝汽器冷卻銅管內(nèi)表面的污垢，并利用噴水方向偏后的反作用推動(dòng)噴嘴帶動(dòng)軟管向前運(yùn)動(dòng)，達(dá)到整根冷卻銅管清洗的目的。利用這項(xiàng)技術(shù)清掃凝汽器的冷卻銅管，其潔凈度可達(dá)到95%，清洗后效果顯著，受益較高。它具有清潔度高、工期短、無(wú)腐蝕、無(wú)污染、操作方便、節(jié)約資金等優(yōu)點(diǎn)。
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