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      淺淡優(yōu)化膠球清洗系統(tǒng)提高凝汽器換熱效率

      2015-10-13 08:24:34上官國志
      山東工業(yè)技術(shù) 2015年20期
      關(guān)鍵詞:凝汽器優(yōu)化

      上官國志

      摘要: 電廠長期運行的凝汽器,其銅管內(nèi)壁一般都會結(jié)垢,如果利用人工機械清洗,工作量很大,工期長,工作環(huán)境惡劣,而且需要停機進行。而采用膠球自動清洗裝置,不僅可在機組不停運時進行,提高勞動生產(chǎn)率、減輕勞動強度,而且可以經(jīng)常進行,使凝汽器一直保持較清潔的運行狀況,從而使凝汽器的真空比較低,增加機組的汽耗率提高機組的經(jīng)濟性。本文針對提高膠球清洗系統(tǒng)正常投入率,從設(shè)備系統(tǒng)、控制邏輯等方面等方面進行了分析探討。

      關(guān)鍵詞:膠球清洗系統(tǒng);凝汽器;優(yōu)化

      1前言

      凝汽器的污染一般指銅管污染,汽側(cè)的污染較少,一般可用化學方法清洗;水側(cè)污染是最主要的,因為循環(huán)水中含有部分雜物及水生動植物,它們會污染甚至堵塞銅管,使清潔度下降,嚴重影響換熱。長期運行的凝汽器,其銅管內(nèi)壁一般都會結(jié)垢,如果利用人工機械清洗,工作量很大,工期長,工作環(huán)境惡劣,而且需要停機進行。而采用膠球自動清洗裝置,不僅可在機組不停運時進行,提高勞動生產(chǎn)率、減輕勞動強度,而且可以經(jīng)常進行,使凝汽器一直保持較清潔的運行狀況。膠球清洗裝置是將海綿球輸入凝汽器冷卻水入口管,在循環(huán)水流的推動下,海綿球通過冷卻水管, 對冷卻水管進行擦洗,減少熱阻,增大換熱系數(shù),降低凝汽器的端差和汽輪機背壓,提高汽機熱效率,達到清掃的目的,同時減緩不銹鋼管內(nèi)側(cè)腐蝕及改善勞動條件。它的優(yōu)點是可使凝汽器冷卻水管保持在清潔狀態(tài)下運行和不停機即可達到清掃冷卻水管的目的。

      2造成凝汽器的真空比較低的原因分析

      根據(jù)我廠300MW機組情況,凝汽器真空比較低的主要原因是:膠球系統(tǒng)一直不正常,收球率很低、毫無規(guī)律,清洗效果低以及自動收球不能運行等。

      膠球系統(tǒng)主要存在以下問題:

      (1)膠球清洗裝置控制程序上存在的問題。 PLC 程序紊亂,不能滿足系統(tǒng)的正常清洗流程,且各種運行方式切換時會造成系統(tǒng)設(shè)備誤動作,而使膠球丟失等問題。

      (2)膠球泵進出口2個手動、1個電動球形門因結(jié)垢進雜物等原因,造成閥門經(jīng)常卡澀開關(guān)不動。

      (3)涼水塔配水管斷裂,淋水填料脫落,堵塞濾網(wǎng)。通過濾網(wǎng)的雜物堵塞收球網(wǎng)、管。

      (4)收球網(wǎng)內(nèi)部設(shè)計有不合理處;收球管沒有排污手段。

      (5)運行、管理、檢修人員對新的設(shè)備不熟悉,

      出現(xiàn)上述問題時,不但影響了運行人員監(jiān)視和操作,更為安全生產(chǎn)運行埋下了重大隱患,使機組運行的經(jīng)濟性降低,不符合節(jié)能降耗的控制目標。

      3 針對出現(xiàn)問題,制定解決辦法

      (1)檢查、調(diào)試PLC程序、解決膠球系統(tǒng)中程控存在額問題。

      (2)對膠球系統(tǒng)全面排查,重點檢查閥門情況,利用排除法,邊查邊試驗逐漸縮小范圍。

      (3)組織攻關(guān)小組每星期進行一次攻關(guān)研討會,找出下一步要解決問題,并編發(fā)會議紀要下發(fā)。

      (4)針對檢查出的問題,落實責任人,限期進行整改。

      (5)通過技術(shù)培訓、技術(shù)比武,使運行人員、檢修、管理人員對整個膠球系統(tǒng)有個全面、細致的了解,提高各自的技術(shù)業(yè)務(wù)水平。為膠球系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定投運。

      提高可靠技術(shù)保障。

      4解決實際問題時所采取的措施和方法

      4.1運行人員對新設(shè)備操作不熟練

      需在崗運行人員都分批進行過技術(shù)培訓。設(shè)備管理人員、檢修人員對新設(shè)備特性不熟悉。應(yīng)對對膠球清洗系統(tǒng)特性、控制程序、工藝流程進行了專項技術(shù)培訓。還針對運行規(guī)程不詳盡。檢修責任分工不明確,運行規(guī)程對使用的操作未做明確的規(guī)定的問題。修訂規(guī)范了檢修、運行規(guī)程,并要求按照各自的規(guī)程對設(shè)備進行管理。強化了熱控、檢修及運行人員技術(shù)素質(zhì)

      4.2控制PLC程序設(shè)置不合理

      收球網(wǎng)在運行方式切換過程中會自動打開造成跑球;濾網(wǎng)清洗在自動程序中每次啟動都要動作,一旦卡住,整個程序無法走下去??刂圃O(shè)計的不合理,成為運行的一個重要問題。需進行改進。針對此問題,熱控進行了以下工作:(1)購買軟件及數(shù)據(jù)線建立筆記本和PLC的通訊,讀出原程序,(2)根據(jù)運行需要重新編制合理的程序,(3)系統(tǒng)投入運行聯(lián)動就地執(zhí)行機構(gòu)調(diào)試PLC程序,(4)針對調(diào)試問題進一步更改PLC程序直至達到要求。

      4.3收球網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在問題

      網(wǎng)內(nèi)水流特性較差,易堵球,排污不便。收球網(wǎng)內(nèi)由廠家加裝改善網(wǎng)內(nèi)水流動特性的錐臺型工件,改善水流特;利用檢修機會檢查涼水塔配水管及填料,對損壞的設(shè)備進行恢復;在收球管上改裝總門,可以作為排污檢查用,定期排污;解決收球管堵的問題。

      4.4閥門、電動門易壞

      系統(tǒng)長期運行不當,造成了損耗。更換新型閥門,消除機械故障。針對此問題,同電氣專業(yè)一起檢查就地執(zhí)行機構(gòu),將收球網(wǎng)的開關(guān)狀態(tài)信號接點調(diào)試完好,更改電動球閥的開關(guān)指令與反饋接線,同時調(diào)整了閥門的力矩過載動作值,對膠球泵進出口2個手動、1個電動球形門更換全不銹鋼結(jié)構(gòu)閥門,經(jīng)過調(diào)整試驗后就地的就地執(zhí)行機構(gòu)都能正確可靠動作。

      4.5盤柜工藝較差

      現(xiàn)場盤柜接線工藝不規(guī)范,檢修不便,經(jīng)常造成控制柜掉電。通過大量的查線、校線、整理盤柜,徹底解決因工藝不規(guī)范影響控制系統(tǒng)穩(wěn)定的問題。

      5效果檢查

      現(xiàn)在膠球清洗系統(tǒng)能在“手動”和“定時”方式下運行,且根據(jù)運行需要可隨時切換,在每周清洗濾網(wǎng)時切換至手動方式,清洗完畢后再投入定時,系統(tǒng)自動按照程序進行循環(huán)運行,大大減輕了運行人員手動操作的勞動強度。

      將膠球系統(tǒng)上存在問題解決完后,投入運行收球率平均達到95%以上。系統(tǒng)優(yōu)化前、后效果對比如下:

      系統(tǒng)優(yōu)化前300MW膠球系統(tǒng)運行參數(shù)

      5號機:膠球泵加球200個投運,收球收球80個,收球率:40%,凝汽器端差:8.2℃。endprint

      6號機:膠球泵加球190個投運,收球收球70個,收球率:37%,凝汽器端差:8.3℃。

      系統(tǒng)優(yōu)化后300MW膠球系統(tǒng)運行參數(shù)

      5號機:膠球泵加球200個投運,收球收球190個,收球率:95%,凝汽器端差:3.2℃。

      6號機:膠球泵加球190個投運,收球收球182個,收球率:95.7%,凝汽器端差:3.2℃。

      6經(jīng)濟效益

      膠球清洗系統(tǒng)對經(jīng)濟性的影響

      (1)無膠球清洗或膠球清洗系統(tǒng)無法投運曲線,如圖1。

      (2)膠球清洗正常投運曲線如圖2。

      從上圖可以看出:(a)連續(xù)運行時、機組凝汽器端差恒定,排汽溫度曲線為直線。(b)間斷運行時,膠球系統(tǒng)運行時,端差小,排汽溫度恒定;膠球清洗系統(tǒng)停止時,端差增大,排汽溫度升高,平均排汽溫度也高機組效率降低。

      端差增加,凝汽器排汽溫度升高對經(jīng)濟性的影響。

      一般情況下,機組膠球清洗投運與不能正常投運最少會使端差增加10~20℃。

      (1) 按西安交大專家“火電廠熱力系統(tǒng)定量分析”方法計算;(2)按端差升高5℃計算;(3)取機組年運行5000小時;(4)機組煤耗按320克/KW·h時計;(5) 噸標煤費用按460元人民幣計。根據(jù)300MW機組的熱力計算知,其排汽壓力為0.0055MPa.對應(yīng)排汽溫度為34.6℃。若真空系統(tǒng)的真空由于端差增大5℃。(原因是膠球清洗系統(tǒng)沒投或投入不正常)。效率將降低1%。按分效率與總效率及熱耗、煤耗、效率的關(guān)系。(任意分效率發(fā)生變化時,其相對變化率將等于總效率的相對變化率)。得:膠球正常投運,端差降低5℃,全年對煤耗的影響:

      B=5000h×300MW×320g/kW.h×1%=4800T

      按噸標煤460元計,則全年節(jié)約2208000元.

      即1臺300MW機組使膠球清洗系統(tǒng)正常投運后,每年可節(jié)約220萬元。

      因此可以看出,膠球清洗系統(tǒng)能否正常投入運行,對電廠的經(jīng)濟性影響很大。

      7結(jié)束語

      通過對300M機組膠球清洗系統(tǒng)的優(yōu)化,使得膠球系統(tǒng)投運正常,投運率達100%,提高收球率、清洗效果好,從而使凝汽器的真空保持較高的水平,降低了機組的汽耗率,達到節(jié)能降耗目的,它創(chuàng)造出的的經(jīng)濟效益是非??捎^的。

      參考文獻:

      [1]趙太平.提高凝汽器膠球清洗工作可靠性的途徑[J].江西電力,1999.

      [2]張萬忠.可編程控制器應(yīng)用實例[M].北京:中國電力出版社, 2005.

      [3]席洪藻.汽輪機設(shè)備及運行[M].北京:水利電力出版社,1991.endprint

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