膠球清洗裝置

一、產品用途

  凝汽器膠球清洗裝置是提高汽輪發電機組熱效率的重要設備。主要由收球網、膠球循環泵、裝球器、程序控制系統、清洗膠球及閥門管路等部件組成。它借助水流的作用將直徑略大于凝汽器冷卻管內徑的清潔膠球擠過冷卻管，對冷卻管內壁進行反復擦洗，并把雜質帶出，從而提高冷卻管清潔度，避免垢下腐蝕，延長冷卻管使用壽命。該裝置可在機組不停機、不減負荷的條件下使用。改善了凝汽器真空度和提高了汽輪機熱效率。

膠球清洗裝置可根據用戶的需求和機組冷卻水的臟污程度按預定的程序進行自動清洗，這樣可以始終保持凝汽器冷卻管內的清潔，使冷卻水管具有較高的換熱系數。所以安裝膠球清洗裝置不僅可以提高發電廠的經濟效益，而且也是實現發電廠安全、滿發、經濟運行的有效措施之一。

二、膠球清洗裝置工作原理
 
  膠球清洗裝置選用合適的膠球，將膠球從裝室手孔處投入裝球室內，投球數量為凝汽器冷卻水管數的10%左右。先打開收球網的球閥，然后啟動膠球泵，再打開裝球室上的放氣閥，排完裝球室內的空氣，關閉排氣閥，再打開送球管道中間的球閥，當水流正常運行時慢慢打開裝球室的切換閥，不宜過猛的切換，膠球在循環水流的帶動下進入凝汽器水室。剝皮膠球在循環水進出口壓力差的作用下洗刷冷卻管內泥沙污物，對冷卻管內進行一次抹擦，使冷卻管內壁泥沙污垢隨著水流帶出，膠球經循環水的帶動下進入收球網，在收球網阻攔下，將膠球分離出來，由膠球泵吸出重打入裝球室，按此規律往復循環對凝汽器冷卻水管進行連續清洗。

膠球清洗系統配置

（本配置會因機組的大小，用戶要求而不同）

影響系統配置的因素：

1)電廠名稱、氣輪機型號、額定功率（MW）、原設計單位名稱。

2)每臺氣輪機所含凝汽器的個數，每臺凝汽器的回路數，各回路管束管子數目和 管子內徑及管束材質；冷卻水管出入口直徑及在正常冷卻水量的情況下各回路壓降，最大冷卻水量的各回路壓降；冷卻水的正常流量及最大流量；凝汽器冷卻水口管處的工作壓力、有無虹吸現象。

3)每臺機組循環水泵的數量及型號、水泵的正確流量及揚程、循環泵入口及出口管道布置情況。若入口為虹吸系統，請提供立面布置圖。

4)發電廠供水及冷卻水的分析資料，冷卻水所含粗糙雜質及碎屑的性質；冷卻水一次過濾采用的方式，漏孔的大小；冷卻水有無進行化學處理。

三、膠球清洗系統主要組成部件說明

收球網
收球網是凝汽器進行膠球清洗過程中的關鍵組成設備之一。要維持海綿膠球對冷凝管的連續清洗，就要將膠球源源不斷地送入清洗系統中。再將清洗過冷卻管的膠球及時回收，再次用于清洗管子。電廠凝汽器水側換熱面上污垢的積聚，不僅惡化了真空，降低了汽輪機的熱效率，而且會引起銅管腐蝕、泄漏，嚴重時會威脅汽輪機的安全運行。膠球清洗是最有效的方法防止凝汽器管側換熱面積聚污垢和在已結垢的情況下是理想的清洗方法,收球網就是用來把分散在冷卻水中的膠球全部收集起來的，以便重復使用的設備。 

收球網工作原理
新型收球網是在相應的管道中設置了一個Ａ型柵格網，上部為進水端，網板將整個管道截面全部遮擋，收球工作由此開始。收球網的網板、主軸、卡軸塊及緊固件等所有過流部件均可采用優質不銹鋼。Ａ型柵格網的兩片網板由兩根轉軸轉動，在非運行工況時網板可被旋轉到一定角度，形成與水流平行的Ｈ型結構。H型結構使水流對網板進行反沖洗，可清除網上雜物及減少水阻,并解決老式收球網積球卡球的問題,使收球率達94%以上。在投球運行時將網板轉回到原來的Ａ型結構位置上。主要型式有手動（小管徑）和電動（大管徑）兩種供選用。即循環水管徑小于DN700的可選用手動單板型收球網，當循環水管徑大于DN700可雙板分流型收球網。
收球網技術參數

附：收球網安裝，其下法蘭標高應高于膠球泵入口標高。收球網進口前直管的長度一般不應小于循環水管直徑。
 

膠球泵

膠球泵是膠球自動清洗裝置中使膠球連續清洗、不斷循環的專用動力設備。具有不損球、不堵塞、運行平穩、使用壽命長等特點。

此膠球泵是單吸臥式離心泵，由于將泵的殼體和葉輪設計成寬闊的流道形式，所以不會發生膠球堵塞現象，該泵亦稱不堵塞泵。該泵采用滾動軸承，以潤滑脂潤滑，軸端密封為機械密封。采用后抽式設計，便于檢修。膠球泵選用Y型電機驅動，采用懸臂梁結構，插軸式或靠背輪聯接。該泵的通流部分可以采用不同性能不銹鋼制造，適用于以不同水質為冷卻水源的發電廠。

主要有兩種形式選擇FW100系列、FW125系列，如圖所示：

FW100型膠球循環泵外形圖

FW100型膠球循環泵主要參數

FW125系列膠球循環泵外形圖

FW125系列膠球循環泵安裝尺寸

FW125系列膠球循環泵參數

供貨范圍

1)膠球泵和電機；

2)膠球泵葉輪檢修工具；

3)提供與泵出、入口法蘭相對應的管道法蘭及緊固件。

定貨須知

1)請用戶提供所需的膠球泵臺數；

2)凝汽器本身水阻及冷卻水出口、入口壓力

噴球器

噴球器是把清洗膠球噴射入冷卻水管線的入口，為了獲得良好的膠球分配，噴球器的端部應正對冷卻水流，這樣膠球可以均勻的分布于水室之中，以保證每一個冷卻管都有近似相等清洗的機會和頻率。

循環水過濾系統——二次濾網裝置

二次濾網是凝汽器循環冷卻水系統的二次凈化設備是膠球清洗系統中的主要設備之一，它的作用是過濾冷卻水、凈化水中污物，除去可能堵塞凝汽器換熱管的雜物，保持凝汽器水室經常處于清潔狀態，保證每綿膠球正常投入、回收和運行，提高膠球回收率不可缺少的裝置。特別是在水中含雜質多而又受季節影響大的開式冷卻水系統中，二次濾網的作用尤為重要。

我公司提供二次濾網分為兩個系列：

WF-A型內旋負壓反沖式二次濾網、WF-B型旋轉網芯負壓反沖式二次濾網

WF-A型二次濾網結構及特點：

WF-A型二次濾網的形式為內旋負壓反沖式，它具有占地面積小、結構緊湊、水阻小、可不停機排污、排污效果好等優點。

WF-A型二次濾網可立式安裝和臥式安裝。

主要技術特性： 

公稱直徑500~2200mm

凈化能力1900T/H~27370T/H

設計壓力0.6 Mpa Ø

水阻 <350 mmH2O

排污轉速4~10 r/ min

結構簡介：

二次濾網主要由濾網、外殼、蝸輪箱體、排污槽、傳動軸、排污口和電驅動等部件組成。

濾網由骨架、網板和筋板組焊而成，整個濾網有足夠的剛性和強度。網板材料為不銹鋼，焊接在骨架上，網板上鉆孔直徑為Φ6 mm~Φ10 mm（可選）。海水型網板由高品質不銹鋼材料制成。

外殼由優質鋼板制成。前或后殼體內各焊有一個軸承座，由支撐筋板連接。排污旋轉就靠它支撐，軸承座內裝有高分子尼龍軸承等。海水型外殼內應加裝犧牲陽極，并涂防腐漆或用1Gr18Ni9Ti以上材料制作。

排污槽顯長條形，布置在濾網進水口上方。排污槽的刮板與濾網表面旋轉，與排污管相連，排污管外接排污閥。在運行過程中，當濾網表面積污、雜物堵塞網眼，當濾網內外壓差增加到一定值后，就必須打開排污閥，因排污管與冷凝器出水管相連，使排污槽內壓力迅速下降，同時排污槽旋轉，排污槽罩在濾網的區域內的雜物在刮板的刮動下和水流反沖洗的作用下被排出本體外。在排污過程中，電驅動通過蝸輪蝸桿驅動排污槽緩緩旋轉。將濾網上的垃圾清除干凈，排污完畢，關斷排污閥，電驅動停止轉動。

WF-A型二次濾網它具有以下特點：

1)網芯驅動齒輪與循環水隔絕，潤滑系統采用全封閉形式，齒輪不再受水、泥沙等雜質磨損和侵蝕。

2)消除了老式二次濾網存在的傳動系統復雜易產生故障的缺點，運行安全可靠，檢修維護方便。

3)可以清除粘附力較強的雜物，使二次濾網使用性能更進一步提高。

WF-A型二次濾網外形圖

WF-A型二次濾網外形尺寸

WF-B型二次濾網結構及特點：

WF-B型二次濾網結構形式如示，它主要由：外殼、旋轉網芯、集圬室、傳動機構、減速機構、排污門等部件組成。網芯及軸系均采用不銹鋼制造。WF-B型二次濾網一般為立式布置。

WF-B型二次濾網的網片由流線型網片搭接組成井字形結構，水阻較小，根據冷卻水管管徑的大小，將濾網下部用隔板分成8～16個集污室，這些隔板同時也是濾網構件的支撐骨架。在冷卻水的進行側安裝排污斗，排污斗與集污室之間裝有彈性密封。電動機通過減速裝置帶動網芯慢速旋轉，當集污室與排污斗重合時，根據負壓反沖原理，臟物便隨同水流由閉合空間經排污管排入凝汽器出口管或地溝。

WF-B型二次濾網外形圖

WF-B型二次濾網外形尺寸

二次濾網進出口供貨范圍

1)按供、需、設計院三方選定的二次濾網型號、規格、供二次濾網本體，傳動機構及執行機。

2)提供與二次濾網進出口法蘭相配的法蘭和緊固件。

3)提供排污閥及其相配的法蘭和緊固件。

定貨須知

1)二次濾網的型號及名稱；

2)冷卻水及主要過濾物類型；

3)水管公稱直徑、壁厚、單管額定流量。

監控系統

系統構成

監控系統以PLC為核心，由差壓檢測系統、模擬屏、操作盤、動力執行器件等組成。

控制方式

手動控制/就地自動控制，各側監控系統彼此獨立。膠球清洗系統與二次濾網系統可以彼此獨立自動運行，也可以同時運行。

監控手段

1)時間自動監控（定時由用戶決定）；

2)差壓自動監控；差壓定值：收球網前后壓差≥7.5kPa；二次濾網前后壓差≥15kPa。

（注：壓差設定值會因機組的不同情況而改變）

報警功能

1)運行中各被控對象出現電氣或機械故障時，發出燈光報警信號，同時自動切，斷相應動力電源。

2)收球網前后壓差≥7.5kPa；二次濾網前后壓差≥15kPa時，分別發出燈光報警信號，當系統處于自動方式時，則自行進行相應的操作。

四、膠球清洗系統運行具備條件

1、凝汽器水室中隔板的竄通縫隙應予消除，以免引起循環水短路，而部分球在該縫處停留。水室中除循環水進、出口外，其余通外部的管道或盲孔，需在水室內壁管口加裝孔徑不小于7mm的球面網罩，以防逃球。

2、循環水流量最好保持在設計值，偏差不大于+15%范圍內，亦可根據運行經驗，適當調整上述數值的控制范圍。

五、膠球清洗系統運行操作

投運前準備
1)膠球用溫水浸泡24小時，對浸泡后不合格的球去出不用。
2)加球：打開裝球室放氣門，放水門，將裝球室上蓋打開，放入泡好的膠球，然后將上蓋壓好，將放氣門、放水門關閉。
3)排氣，將裝球室出水閥打開，打開排氣閥，將裝球室內氣排掉直至出水，關閉排氣閥及放水閥。
運行操作
1、將收球網操作手輪旋至“收球位置”
2、膠球泵進口閥打開
3、啟動膠球泵
4、打開裝球室出口閥將
5、裝球室切換閥打至 “清洗位置”
6、清洗系統30分鐘
停止操作
1、將裝球室切換閥打至 “收球位置”
2、膠球泵出口閥打開
3、停止膠球泵
4、關閉裝球室出口閥
5、關閉膠球泵進口閥
6、將收球網操作收輪旋至 “網板反洗” ，此時水流對網板進行反沖洗，運行結束。