凝汽器膠球清洗裝置中收球網(wǎng)改造工作、改進技術?
凝汽器是火力發(fā)電廠中關鍵的熱交換設備。在熱交換管路中,微小雜質沉淀形成的水垢會引起汽輪機排汽壓力的增加,降低熱交換效率。正常運行中凝汽器銅管的清洗采用膠球清洗裝置,從而預防凝汽器銅管腐蝕損壞,提高凝汽器的換熱效果,減小凝汽器端差,提高凝汽器真空罔。膠球清洗裝置作為凝汽器中的管路清洗裝置,在保證凝汽器安全運行方面也發(fā)揮著很大的作用。
回收膠球總數(shù)與投人膠球總數(shù)之比稱為膠球回收率(簡稱收球率),它能綜合地反映膠球清洗裝置的運行狀況和清洗效果六。
收球網(wǎng)改造意義
改造凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)收球網(wǎng)從提高收球率人手,改造清洗效果,進而提高凝汽器的真空度,達到提高熱效率,減少煤炭的投人量,減少有害氣體和粉塵排放的目的,具有積極的節(jié)能減排意義。
傳統(tǒng)收球網(wǎng)缺陷分析
膠球清洗裝置工作原理
膠球清洗裝置的工作原理是把濕態(tài)時比冷凝管內徑大1-2mm的海綿膠球放人裝球室,水通過二次濾網(wǎng)裝置進人管內,清洗時在膠球泵的作用下膠球被送人循環(huán)水的進水管,隨著循環(huán)水的流動,利用水的沖擊,使膠球被擠人凝汽器冷凝管中,并使膠球通過冷凝管,利用膠球與凝汽器管的摩擦力將冷凝管內壁的雜質清洗干凈。
現(xiàn)有收球網(wǎng)分析
目前,大部分電廠使用的收球網(wǎng)為第三代收球網(wǎng),第三代收球網(wǎng)與前兩代相比,結構更加緊湊,操作維護更加方便,適應性更強,但是在使用過程中仍體現(xiàn)出一些缺點,有待改造與完善。
目前大多數(shù)發(fā)電廠采用的倒v型收球網(wǎng)存在如下缺點和不足:
由于生產(chǎn)廠家制造質量原因導致間隙較大,冷卻水中的雜質容易在此卡住,導致膠球回收率降低。某些收球網(wǎng)結構較為復雜,會導致操作不便的問題,例如推動遲緩,容易生銹造成卡球等。出球空間有限,只能在網(wǎng)的兩側出球。收球網(wǎng)與筒壁之間的接觸處收到的水的沖擊力很大,長期運行,可能會產(chǎn)生較大的縫隙,容易卡球。
設計方案
收球網(wǎng)改造基本思路
基于現(xiàn)有收球網(wǎng)的部分缺點,現(xiàn)總結收球網(wǎng)改造基本思路如下:(1 )將倒v型收球網(wǎng)改造成倒錐型。原有收球網(wǎng)為倒v型,呈棱狀,新設計的收球網(wǎng)呈錐狀,此設計能增大流面積,使循環(huán)水流通更加順暢。
在收球網(wǎng)四周設計導流通道,并且出球口由原來的兩個改造成四個。根據(jù)調研結果顯示,收球網(wǎng)關閉不嚴易造成膠球流失,針對此缺陷,改造設計的收球網(wǎng)底部設置了導流通道,此設計能使膠球回收過程更加順暢。
在收球網(wǎng)上涂抹zs一511納米自潔涂料。在電廠調研的過程中發(fā)現(xiàn),收球網(wǎng)被循環(huán)水中的雜質油污等異物堵塞,造成膠球浮于循環(huán)水上部無法回收。因此,新的設計中,在收球網(wǎng)表面涂抹了自潔涂料,在防止收球網(wǎng)生銹的同時,也降低了收球網(wǎng)被堵塞的概率。
設計參數(shù)
根據(jù)電廠中實際收球網(wǎng)尺寸,設計循環(huán)水出水管直徑為 12 mm,收球網(wǎng)高度H為2100mm,收球網(wǎng)四面導流通道與循環(huán)水出水管橫截面夾角為70度,收球管道直徑d為100mm。
設計分析
較之改造前的收球網(wǎng)而言,改造后的收球網(wǎng)外觀發(fā)生了較大變化,并且表面材質也做出了改造,現(xiàn)對設計方案作出分析。
關于改造后收球網(wǎng)外觀的分析
改造后的收球網(wǎng)外觀呈現(xiàn)錐形,與改造之前的倒v型收球網(wǎng)相比,ZUI大的改良是提高了通流面積,改良的收球網(wǎng)能360度收球,有效提高收球效率。除此以外,布置在收球網(wǎng)四周的導流管道能提高膠球流動效率,避免膠球過度堆積造成的堵塞,使收球過程更加順暢。
關于改造后收球網(wǎng)材料的分析
根據(jù)荷葉原理(即荷葉葉面呈現(xiàn)的極強的拒水性一一灑在葉面上的水會自動聚集成水珠,水珠的滾動把落在葉面上的塵土污泥粘吸滾出葉面,使葉面時刻保持干凈),研發(fā)出了zs-511納米自潔涂料,此材料具有如下特質:涂料利用納米材料的雙疏(疏水,疏油)機理,使涂層的水分有效的排出,并阻止外部水分的侵人。涂料利用納米材料的特殊功能和其微分子結構,使物體和涂膜形成牢固的爪狀滲透,使涂膜不會脫落,不起皮,有高強的硬度和耐洗刷性。涂料利用納米材料的雙界面的物性原理,有效地防止粉塵及油污的侵人,使物體有良好的自潔性。涂料使用方便,使用方法為直接噴涂在各種物體上。
實驗計算根據(jù)設計參數(shù)制作
排汽溫度越低,排汽壓力也越低,機組真空嚴密性就越好,機組效率就越高,煤炭的利用率就更高。在換裝新的收球網(wǎng)后,根據(jù)實驗結果,收球網(wǎng)改造后收球率提高13%
收球率提高能有效降低凝汽器端差,進而降低排氣溫度。根據(jù)凋研數(shù)據(jù),收球率提高13%,理想凝汽器傳熱端差下降約0.72巧℃。在換裝新的收球網(wǎng)后,則理想凝汽器排汽溫度下降0 .72巧℃,則排氣壓力為0.010712MPa,真空值為一0.090613MPa,真空度為89.081%。
可行性分析
膠球清洗裝置投運過程中使用的膠球是一種消耗品,一般膠球清洗裝置的收球率的合格范圍為95%以上。然而,目前大多電廠由于收球網(wǎng)存在的種種問題導致投人率和收球率較低,因此,不能保證凝汽器管束內壁的清潔度,嚴重影響凝汽器的換熱效果,使端差水平不斷升高,進而降低凝汽器的真空度。真空度的下降將直接增加汽輪發(fā)電機組汽耗率和熱耗率,從而造成大量的經(jīng)濟損失。我們的設計可以大幅提高膠球清洗裝置的投人率和收球率,從而為電廠創(chuàng)造大量經(jīng)濟效益,值得在凝汽式火力發(fā)電廠中大量推廣應用。