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凝汽器胶球清洗装置系统海绵胶球投入周期确定方法
发布时间:2023/7/13 点击次数:436

凝汽器胶球清洗装置系统海绵胶球投入周期确定方法
 

凝汽器胶球清洗装置系统海绵胶球投入周期确定方法。在凝汽器运行中,循环水中不可避免的要带入一些赃污,如不及时进行清洗,则随着运行时问的增加,凝汽器铜管中的污垢逐渐积聚,使凝汽器铜管的传热系数降低,凝汽器端差升高,导致真空随着下降,机组功率和效率会随之减小,发电煤耗升高。

胶球清洗装置的定期正常投用,能及时清走凝汽器铜管内壁污物,使凝汽器管束保持一定的清洁度,对防止结垢起到非常重要的作用,目前大多数电厂胶球清洗装置系统都采用定期、间断运行的方式,有的电厂规定每周清洗一次,有的电厂规定每天清洗一次圆。但是对于胶球清洗装置的佳投入周期到目前为止还没有一个统一的确定方法,即应多长时间投入一次胶球装置运行,还没有科学的依据。胶球清洗装置投人的间隔过短或过长都会造成能源浪费,在凝汽器清洁率较高时,投入胶球清洗就得不偿失,而如果清洗周期过长,就会导致凝汽器铜管内的脏污增厚,凝汽器端差升高嘲,机组功率和效率也随之减小。

因此,任何时候采用同一个固定不变的清洗周期是不合适的。从而说明了在目前形势下确定胶球清洗装置系统佳投入周期对节能降耗的重要性。提出了1种计算胶球清洗佳周期的方法,为降低发电成本提供了一定的理论依据。

在凝汽器运行中,循环水中不可避免的要带入一些赃污,如不及时进行清洗,则随着运行时问的增加,凝汽器铜管中的污垢逐渐积聚,使凝汽器铜管的传热系数降低,凝汽器端差升高,导致真空随着下降,机组功率和效率会随之减小,发电煤耗升高。

胶球清洗装置的定期正常投用,能及时清走凝汽器铜管内壁污物,使凝汽器管束保持一定的清洁度,对防止结垢起到非常重要的作用,目前大多数电厂胶球清洗装置系统都采用定期、间断运行的方式,有的电厂规定每周清洗一次,有的电厂规定每天清洗一次圆。但是对于胶球清洗装置的佳投入周期到目前为止还没有一个统一的确定方法,即应多长时间投入一次胶球装置运行,还没有科学的依据。胶球清洗装置投人的间隔过短或过长都会造成能源浪费,在凝汽器清洁率较高时,投入胶球清洗就得不偿失,而如果清洗周期过长,就会导致凝汽器铜管内的脏污增厚,凝汽器端差升高嘲,机组功率和效率也随之减小。

因此,任何时候采用同一个固定不变的清洗周期是不合适的。从而说明了在目前形势下确定胶球清洗装置系统佳投入周期对节能降耗的重要性。

1胶球清洗装置系统

胶球清洗装置二次滤网装球室胶球输送泵收球网几大部件组成。凝汽器胶球清洗装置系统是一种闭合式再循环管路,1台胶球泵利用凝汽器出口水将海绵橡胶球从装球室中带出,并将它注入到凝汽器入口水流中,由于管子前后压差而迫使球通过凝汽器管子。凝汽器出口管上的筛网使球从凝汽器的水流中转至泵,使之再循环回到冷却水人口管中。由于海绵橡胶球直径稍大于凝汽器管子的直径,球擦拭管子内壁而防止形成污垢的沉积,同时不破坏管子内的保护膜。再循环管路中设有收球室,以便在不需清洗时从管路中转移出胶球,并可以更换磨损的球。

2胶球清洗装置系统海绵胶球周期的确定方法

2.1赃污所引起的汽轮机功率变化的计算通过测取机组清洁率随时间变化的曲线,就可以得到由于脏污使汽轮机排汽压力P随时间的变化关系。即:p。=^(),(1)其中,P为汽轮机排汽压力,Pa。由汽轮机功率P随排汽压力变化关系曲线,得:(P),(2)结合式(1)和式(2),可以得到由于脏污所引起的汽轮机功率随时问的变化式:△1(下),(3)其中,△p为脏污所引起的汽轮机功率的变化值,

kW。当胶球清洗装置清洗系统投入运行时,污垢的清除也是逐渐进行的,随着清洗过程的继续,由脏污所造成的损失逐渐减小,直至清洗时间后,脏污所引起的损失达到零,在清洗过程中汽轮机功率随时间的变化式如下。△号(丁),(4)其中,为在清洗过程中汽轮机功率的变化值,kW。为简化计算,在不长的时间间隔内,可以将功率损失曲线近似作直线处理,如图l所示。则有:△1=叮,(5)△:一(r—),(6)1d∞其中,、分别为清洗周期和每次的清洗时间,h;0为脏污所引起的单位时间功率损失量,kW·h。则在一个清洗周期内,汽轮机由于脏污引起的电量损失即为图1中两个三角形的总面积::口()+0(。),(7)二二其中,为损失的电量,kW·h。相应的经济损失为:l,cW,(8)其中,y为脏污所造成的经济损失,元;C为电价,元/(kW·h)。时间r内胶球的清洗次数为:n=7-,(9)n=—,』则,经济损失为:yWc1[:口():+。()一,(1o)

2.2胶球清洗装置系统佳投入周期的计算胶球有效清洗次数为:"tax,(11)其中,凡为胶球有效清洗次数;为胶球的使用寿命,h(其余公式中同)。时间内胶球清洗装置运行费用为:Yb=(Cb/na+ybTd,~)n+yoT",(12)其中,C为所投入胶球的总价值,元(其余公式中同);yh、yo分别为单位时间的运行费用和设备的折旧费用,元/h(其余公式中同);将式(9)、式(11)代人式(12),得:l,h==(yb)7"+yo~-,(13)则,单位时间内胶球清洗的总费用为:Y=Y+,,b=争ce[}。()+口()+[(cb/)争什yoT"=1。一1口+(Ch/Ta+yb)争]l+yo,(14)令:∞,:y0—6一口,C:(Ch/T~+yb)则:Y=A+,(15)根据中国的实际使用情况,通常假定清洗时间为常数,显然,佳清洗间隔(也就是佳清洗周期)是使单位时间内的总费用达极小的清洗间隔。令一等=0得到胶球清洗装置系统佳投入周期为:(16)

3应用计算

这里以张家口发电厂的300MW机组为例进行计算:机组型号:N300—16.7/537/537型中间再热式,双缸双排汽凝汽式汽轮机;凝汽器型号:N一17660—3型单背式、单壳体、对分双流程、表面式;冷却面积:17660ITI;铜管数量:20440根;铜管尺寸:25mm×1mm×7220mm;机组与胶球清洗装置运行数据:胶球投入个数:500个~550个(铜管根数,4的10%);单个胶球价格:1元;胶球寿命ira:120h;每次清洗运行费用Y×:70元;每次清洗持续时间:6h;脏污速度:a=6kw/h一12kW/h,取8kW/h;电价c:0.35元/(kW-h);11A=}nc·×8×0.35=1.4,c:(cb/yb):(550×1/120+70/6)6:97.48。(16)5结语佳清洗时间间隔:、/=8.5h。(18)即可认为每8.5h清洗一次。

4确保胶球清洗装置系统有效运行的措施

4.1胶球清洗装置及时清理二次滤网

胶球在管中只能依靠循环水作动力,清除冷却管内壁上的薄层淤泥或水垢。若循环水中含有较多的杂物,如水生动物、垃圾、碎石及各种有机物,不仅会堵塞二次滤网,使循环水流量减小,不利于胶球的循环,而且会堵塞凝汽器的管孔,妨碍胶球的通过。因此要定期清理二次滤网。张家口发电厂规定当二次滤网差压≥0.02MPa时,应进行滤网冲洗。当滤网差压>0.03MPa时应进行清理,

4.2海绵胶球的选用

海绵胶球进入凝汽器管内后,靠与管壁接触所提供的擦拭作用进行清洗,它的质量不但影响到清洗效果,而且关系到胶球的回收率。如果胶球弹性不好,长时间运行会磨损管壁,引起凝汽器泄漏,当循环水压力较低时,还容易堵塞铜管,使凝汽器真空降低,机组出力下降,严重时还会造成被迫停机的后果。如果选用优质胶球,胶球价格增加,但胶球寿命也相应延长,所以胶球的选用要通过济性分析和运行实践来确定。

4.3注意监测凝汽器水侧管壁脏污程度

在凝汽器运行中,通过采用适当的方法对凝汽器水侧管壁脏污程度进行监测并时处理,对于保护汽轮机运行经济性具有重要的意义。到目前为止,对于胶球清洗装置的佳投入周期还没有一个科学的确定方法,胶球清洗装置投入的间隔过短或过长都会造成能源浪费。通过计算确定了胶球清洗装置佳的投入周期,为节能降耗提供了一定的理论依据。对张家口发电厂的8台300MW机组胶球清洗装置进行了应用计算,得出了对于张家口发电厂的机组来说,胶球清洗周期应以8.5为宜。胶球的价格越高、投入的胶球数量越多、胶球清洗运行费用越高、清洗时间越长,则佳清洗周期越长;反之,脏污速度越快、售电价格越高,则佳清洗周期越短。在冬季冷却水温度比较低,凝汽器清洁率变化对汽轮机电功率影响比较小,亦即凝汽器脏污对汽轮机电功率影响较小,即脏污速度0较小,则佳清洗周期较长。

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