摘 要： 电厂长期运行的凝汽器,其铜管内壁一般都会结垢,如果利用人工机械清洗,工作量很大,工期长,工作环境恶劣,而且需要停机进行。而采用胶球自动清洗装置,不仅可在机组不停运时进行,提高劳动生产率、减轻劳动强度,而且可以经常进行,使凝汽器一直保持较清洁的运行状况，从而使凝汽器的真空比较低，增加机组的汽耗率提高机组的经济性。本文针对提高胶球清洗系统正常投入率，从设备系统、控制逻辑等方面等方面进行了分析探讨。
关键词：胶球清洗系统；凝汽器；优化
1 前言
凝汽器的污染一般指铜管污染,汽侧的污染较少,一般可用化学方法清洗;水侧污染是最主要的,因为循环水中含有部分杂物及水生动植物,它们会污染甚至堵塞铜管,使清洁度下降,严重影响换热。长期运行的凝汽器,其铜管内壁一般都会结垢,如果利用人工机械清洗,工作量很大,工期长,工作环境恶劣,而且需要停机进行。而采用胶球自动清洗装置,不仅可在机组不停运时进行,提高劳动生产率、减轻劳动强度,而且可以经常进行,使凝汽器一直保持较清洁的运行状况。胶球清洗装置是将海绵球输入凝汽器冷却水入口管,在循环水流的推动下,海绵球通过冷却水管, 对冷却水管进行擦洗，减少热阻，增大换热系数，降低凝汽器的端差和汽轮机背压，提高汽机热效率，达到清扫的目的,同时减缓不锈钢管内侧腐蚀及改善劳动条件。它的优点是可使凝汽器冷却水管保持在清洁状态下运行和不停机即可达到清扫冷却水管的目的。
2 造成凝汽器的真空比较低的原因分析
根据我厂300MW机组情况，凝汽器真空比较低的主要原因是：胶球系统一直不正常，收球率很低、毫无规律，清洗效果低以及自动收球不能运行等。
胶球系统主要存在以下问题：
（1）胶球清洗装置控制程序上存在的问题。 PLC 程序紊乱，不能满足系统的正常清洗流程，且各种运行方式切换时会造成系统设备误动作，而使胶球丢失等问题。
（2）胶球泵进出口2个手动、1个电动球形门因结垢进杂物等原因，造成阀门经常卡涩开关不动。
（3）凉水塔配水管断裂，淋水填料脱落，堵塞滤网。通过滤网的杂物堵塞收球网、管。
（4）收球网内部设计有不合理处；收球管没有排污手段。
（5）运行、管理、检修人员对新的设备不熟悉，
出现上述问题时，不但影响了运行人员监视和操作，更为安全生产运行埋下了重大隐患，使机组运行的经济性降低，不符合节能降耗的控制目标。
3 针对出现问题，制定解决办法
（1）检查、调试PLC程序、解决胶球系统中程控存在额问题。
（2）对胶球系统全面排查，重点检查阀门情况，利用排除法，边查边试验逐渐缩小范围。
（3）组织攻关小组每星期进行一次攻关研讨会，找出下一步要解决问题，并编发会议纪要下发。
（4）针对检查出的问题，落实责任人，限期进行整改。
（5）通过技术培训、技术比武，使运行人员、检修、管理人员对整个胶球系统有个全面、细致的了解，提高各自的技术业务水平。为胶球系统能够正常稳定投运。
提高可靠技术保障。
4 解决实际问题时所采取的措施和方法
4.1 运行人员对新设备操作不熟练
需在岗运行人员都分批进行过技术培训。设备管理人员、检修人员对新设备特性不熟悉。应对对胶球清洗系统特性、控制程序、工艺流程进行了专项技术培训。还针对运行规程不详尽。检修责任分工不明确，运行规程对使用的操作未做明确的规定的问题。修订规范了检修、运行规程，并要求按照各自的规程对设备进行管理。强化了热控、检修及运行人员技术素质
4.2 控制PLC程序设置不合理
收球网在运行方式切换过程中会自动打开造成跑球；滤网清洗在自动程序中每次启动都要动作，一旦卡住，整个程序无法走下去。控制设计的不合理，成为运行的一个重要问题。需进行改进。针对此问题，热控进行了以下工作：（1）购买软件及数据线建立笔记本和PLC的通讯，读出原程序，（2）根据运行需要重新编制合理的程序，（3）系统投入运行联动就地执行机构调试PLC程序，（4）针对调试问题进一步更改PLC程序直至达到要求。
4.3 收球网系统结构存在问题
网内水流特性较差，易堵球，排污不便。收球网内由厂家加装改善网内水流动特性的锥台型工件，改善水流特；利用检修机会检查凉水塔配水管及填料，对损坏的设备进行恢复；在收球管上改装总门，可以作为排污检查用，定期排污；解决收球管堵的问题。
4.4 阀门、电动门易坏
系统长期运行不当，造成了损耗。更换新型阀门，消除机械故障。针对此问题，同电气专业一起检查就地执行机构，将收球网的开关状态信号接点调试完好，更改电动球阀的开关指令与反馈接线，同时调整了阀门的力矩过载动作值，对胶球泵进出口2个手动、1个电动球形门更换全不锈钢结构阀门，经过调整试验后就地的就地执行机构都能正确可靠动作。
4.5 盘柜工艺较差
现场盘柜接线工艺不规范，检修不便，经常造成控制柜掉电。通过大量的查线、校线、整理盘柜，彻底解决因工艺不规范影响控制系统稳定的问题。
5 效果检查
现在胶球清洗系统能在“手动”和“定时”方式下运行，且根据运行需要可随时切换，在每周清洗滤网时切换至手动方式，清洗完毕后再投入定时，系统自动按照程序进行循环运行，大大减轻了运行人员手动操作的劳动强度。
将胶球系统上存在问题解决完后，投入运行收球率平均达到95%以上。系统优化前、后效果对比如下：
系统优化前300MW胶球系统运行参数
5号机：胶球泵加球200个投运，收球收球80个，收球率：40％，凝汽器端差：8.2℃。
6号机：胶球泵加球190个投运，收球收球70个，收球率：37％，凝汽器端差：8.3℃。
系统优化后300MW胶球系统运行参数
5号机：胶球泵加球200个投运，收球收球190个，收球率：95％，凝汽器端差：3.2℃。
6号机：胶球泵加球190个投运，收球收球182个，收球率：95.7％，凝汽器端差：3.2℃。
6 经济效益
胶球清洗系统对经济性的影响
（1）无胶球清洗或胶球清洗系统无法投运曲线，如图１。
（2）胶球清洗正常投运曲线如图２。
从上图可以看出：（a）连续运行时、机组凝汽器端差恒定，排汽温度曲线为直线。（b）间断运行时，胶球系统运行时，端差小，排汽温度恒定；胶球清洗系统停止时，端差增大，排汽温度升高，平均排汽温度也高机组效率降低。
端差增加，凝汽器排汽温度升高对经济性的影响。
一般情况下，机组胶球清洗投运与不能正常投运最少会使端差增加10～20℃。
（1） 按西安交大专家“火电厂热力系统定量分析”方法计算；（2）按端差升高5℃计算；（3）取机组年运行5000小时；（4）机组煤耗按320克/KW·h时计；（5） 吨标煤费用按460元人民币计。根据300MW机组的热力计算知,其排汽压力为0.0055MPa.对应排汽温度为34.6℃。若真空系统的真空由于端差增大5℃。（原因是胶球清洗系统没投或投入不正常）。效率将降低1%。按分效率与总效率及热耗、煤耗、效率的关系。（任意分效率发生变化时，其相对变化率将等于总效率的相对变化率）。得:胶球正常投运，端差降低5℃，全年对煤耗的影响：
B=5000h×300MW×320g/kW.h×1%=4800T
按吨标煤460元计，则全年节约2208000元.
即1台300MW机组使胶球清洗系统正常投运后，每年可节约220万元。
因此可以看出，胶球清洗系统能否正常投入运行，对电厂的经济性影响很大。
7 结束语
通过对300M机组胶球清洗系统的优化，使得胶球系统投运正常，投运率达100%，提高收球率、清洗效果好，从而使凝汽器的真空保持较高的水平，降低了机组的汽耗率,达到节能降耗目的，它创造出的的经济效益是非常可观的。
参考文献：
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[2]张万忠.可编程控制器应用实例[M].北京:中国电力出版社, 2005.
[3]席洪藻.汽轮机设备及运行[M].北京:水利电力出版社,1991.
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