膠球清洗裝置凝汽器管道清洗行業使用標準

      膠球清洗裝置凝汽器管道清洗行業使用標準，目前在我國電力工業中，火力發電仍占主導地位(約占總發電量的80%)。因此火電生產同國民經濟發展有著密切的關系。充分發揮現有火電設備的作用，提高火電設備的利用率，提高汽輪機效率，保證機組安全經濟運行，是為工農業生產提供更多電力，促進國民經濟發展的重要方面。采用膠球清洗技術，是實現上述目標的有效技術措施之一。而制定標準，又是使膠球清洗技術充分發揮實效的有力保證。

凝汽器膠球清洗裝置

      膠球清洗裝置不僅適用于火電廠、核電廠的凝汽器，而且也適用于其它工業部門與凝汽器結構、工作條件類同的熱交換器。

膠球清洗裝置凝汽器系統

      膠球清洗裝置凝汽器系統是由膠球清洗裝置(收球網、膠球泵、裝球室、分匯器等)、膠球管路、閥門、部分循環水管(膠球管路出口至凝汽器間和凝汽器至收球網進口間)及凝汽器等所組成的膠球循環回路，系統布置方式一般可分為兩種：一種是單元制系統，即凝汽器每側各配裝一套膠球清洗裝置凝汽器系統、較適合于100MW及以上容量的機組使用。另一種是共用制系統，即兩個收球網共用一臺膠球泵和一個裝球室，在膠球泵進口和裝球室出口各裝一臺分匯器供切換使用。

      這兩種系統中的二次濾網、排污閥和排污管組成循環水二次過濾系統。

清洗原理

      在膠球清洗裝置凝汽器系統中，由膠球泵將存放在裝球室內的濕態(吸足水后)膠球送入凝汽器循環二水進水管，球隨水流一道進入凝汽器，并在水流推動下擠進并通過冷卻管，因膠球直徑略大于冷卻管內徑，故通過時與管內壁呈園環面接觸，可將冷卻管內壁全部擦洗一遍，清除一次污垢，除掉的污垢由循環水帶出凝汽器。粘附在膠球表面的污垢，在膠球離開冷卻管出口的瞬間恢復原狀時，將其絕大部分彈入水中，剩余部分在球水混合流動中經洗滌后也能基本除凈。通過凝汽器的膠球在收球網中集中，再由膠球泵抽出，開始二次循環直到將冷卻管清洗干凈。

膠球清洗的特點及效果

      膠球清洗裝置凝汽器系統能在機組正常運行中根據需要隨時啟停，設備較簡單，操作方便，能徹底清除軟垢，并能明顯減緩結硬垢的速度，防止垢下腐蝕，并有利于維持汽輪機佳背壓，提高機組效率，一般情況下可提高機組效率1.0~1.5%,每年可節約標準煤24t/MW以上。缺點是系統水阻略有增加。

電力行業標準DL/T581-95制定說明

制定目的

      膠球清洗裝置在我國開始試用至今已快40年了，大量制造、推廣也有近20年的歷史，產品絕大部分應用于電力系統，故設備設計水平、制造質量和技術性能，對火電安全經濟生產都有直接影響。目前國內生產膠球清洗裝置和二次濾網的廠家很多，這些廠的技術力量、設備條件、工人素質、質保體系等差異很大，且僅個別制造廠有企業或地方等制定的制造標準，其余大部分都處于較盲目的生產狀態，故產品制造質量無可靠保證。過去也曾要求用戶訂購設備時要進行驗收，但因無據可依，驗收工作也很難做到有的放矢。這也是設備在使用中出現某些問題的根源所在。另外，近幾年來新結構型式的換代產品已經問世，對制造質量等要求更高，為此，我們在總結國內多年制造、使用經驗教訓的基礎上，結合吸收國外先進技術，制定了符合我國國情的設備制造和驗收標準。

標準名稱

      以前，國內多數介紹膠球清洗裝置的文章和制定的各級標準，均把二次濾網歸并在膠球清洗裝置的設備范圍之中，這一概念不夠確切。

      因為膠球清洗裝置是膠球清洗裝置凝汽器系統中的設備而二次濾網則是循環水二次過濾系統中的設備，兩個系統是相互獨立的，兩種設備的作用也不相同，若將其歸并在同一類中實屬勉強。所以在標準中1章對它們各自作了明確的定義，即膠球清洗裝置包括收球網、膠球泵、裝球室、分匯器等；循環水二次過濾裝置系指二次濾網。

      膠球清洗裝置和二次濾網雖是兩種不同的設備，但關系較為密切。因為要保證前者的使用性能，一般都需配套安裝后者。故凡制造膠球清洗裝置的廠家，大都同時生產二次濾網。對用戶而言，也同樣存在同時驗收兩種產品的問題。這就是標準名稱由兩種設備名稱組成的原因。

      在形成標準DL/T581-95的報批稿之前，立項制定的是《凝汽器膠球清洗裝置技術條件》和《凝汽器膠球清洗裝置驗收》兩個標準，并完成了各自的報批稿。由于在兩個標準制定過程中有些問題一直沒有得到妥善解決，故對終形成的結果并不滿意。所存在的主要問題先是每個標準中都包括有二次濾網方面的內容，但標準名稱中均未體現。其次，在內容方面，兩個標準中共同需要的部分所占比重很大，而兩個標準又同處于制定階段不能相互引用，故顯得內容重復過多。后經申報上級，同意將兩個標準合編成一個標準，既包括制造，也包括驗收方面的內容，并采用了DL/T581-95的標準名稱。

對標準主要內容和主要規定的說明

適用范圍

      本標準原是針對以水(淡水或海水)為冷卻介質的表面式凝汽器用膠球清洗裝置和二次濾網的制造、驗收而制定的。從清洗原理來看，也同樣適用于其它工業部門的換熱器(結構、使用條件與凝汽器類似)。都能取得良好的效果。

膠球

      膠球的質量與清洗效果關系密切。目前國內生產膠球的廠家很多，產品質量差異也很大。為保證清洗效果，標準中對所使用的膠球提出了具體的質量要求，如耐磨，則使用壽命長；富于彈性，則清洗效果好，自清洗能力強；濕態相對密度為1.00～1.15,可避免凝汽器水室充不滿水時膠球漂浮，而減少參與循環的膠球數量；濕態直徑大于冷卻管內徑1～2mm,保證膠球通過冷卻管時，與管內壁形成園環面接觸，把管.壁全部擦洗干凈。

正常投球量

      “正常投球量”(膠球清洗裝置凝汽器系統運行時，投入運行的膠球數量)是凝汽器單側單流程冷卻管根數的7～13%。一般情況下，膠球清洗裝置凝汽器系統每天運行30min,冷卻管平均被清洗4～6次，可基本保持管內潔凈。由于凝汽器結構(流程數)和膠球管路布置(管路長短、彎頭數量等)不同，膠球循環一次的時間也不同(一般在20～40s之間),為保證在相同的清洗時間內，對于膠球循環一次所需時間不相同的膠球清洗裝置凝汽器系統，冷卻管具有基本相等的平均清洗次數(4～6次),就必須確定合理的投球數量，這就是“正常投球量”規定為一個數量范圍的原由。在特殊情況下，也允許適當改變投球數量，并相應改變清洗時間，但必須達到所要求的清洗次數。

      以前，提到投球量時，大都指的是10%。它對有的系統(膠球循環一次的時間為30s)是適中的，但對有的系統(膠球循環一次時間不足30s)將會造成過度清洗或清洗不足，不盡合理。這是對投球量重新定義，并采用“正常投球量”這一概念的原因。

收球率

      對“收球率”作定義時，充分考慮了系統布置和設備安裝、運行條件，投球數量，運行時間和收球時間等影響因素，即除了設備設計水平和制造質量外，其它條件基本相同。這樣才能對膠球清洗裝置的使用性能作出較科學的判斷，并分出優劣。

收球網和二次濾網的型號及參數系列

      在標準“征求意見稿”和“送審稿”的設備型號編制方法及參數系列一章里，曾包括了收球網和二次濾網的三代、二代產品及一代產品中的一部分。后根據家們的建議，也考慮到應大力推廣使用設計新穎、結構緊湊、性能優異的三代新產品，并促進產品盡早更新換代，因此在標準的“報批稿”中刪去了全部老型產品的內容。

焊接殘余應力

      以前，收球網在使用中曾不止一次的發生因操作軸被卡設備不能正常運行的情況。主要原因是由于軸承座與筒體焊接后，焊接殘余應力消除不徹底，使設備在運行中因殘余應力逐漸釋放，引起軸承座歪斜所致。為防止這類現象發生，故在標準中對此問題作了相應的規定。

法蘭.

      電力設計院在設計循環水系統中的平焊法蘭時，習慣采用典型設計手冊中的規定，為適應這一要求，本標準也采用了同樣的規定。由于典型設計手冊不能作為引用標準出現，故放在標準附錄中進行了說明。

膠球泵選擇

      選擇膠球泵時，主要是確定它的揚程。從膠球清洗裝置凝汽器系統阻力計算式可知，泵的揚程應滿足在克服了膠球清洗裝置凝汽器系統總阻力之后，至少富裕2m(19.6kPa)揚程的要求。這樣才能保證膠球被順利地送入循環水進水管中。

收球網安裝

      收球網是膠球清洗裝置凝汽器系統中的關鍵設備，故對它的設計、安裝均有較嚴格的要求，否則將難保證其使用性能。

      收球網設計的主要原則之一，是根據收球網中循環水的流速，合理選定水流方向與收球網網板間的夾角。

      收球網安裝的原則是保證收球網在運行中，水流方向與網板間的實際夾角等于或小于設計值，否則會導致膠球在收球網中流動不暢，甚至在某些部位積球。標準中對收球網安裝的要求，就是為了保證它的使用性能所作的規定。

膠球清洗裝置凝汽器系統的使用性能

      標準中衡量膠球清洗裝置凝汽器系統使用性能的主要指標是收球率，它的數值由低到高分為合格、良好、優秀三個檔次，這些數值是根據過去的使用經驗，并本著經過努力多數能達到良好、一部分能夠達到優秀的原則確定的。

      凝汽器冷卻管清潔程度的衡量指標一般是凝汽器的端差、真空度或清潔度。對新裝機組，凝汽器清潔度接近100%,或在運行條件與機組投運初期基本相同時端差或真空度接近機組投運時的水平；對老機組，清潔度接近機組大修后的水平，或在機組運行條件與大修后基本相同時，凝汽器端差或真空度接近剛大修后的水平，就說明凝汽器是在較清潔的狀態下運行。若端差增加、真空度下降或清潔度下降，則說明凝汽器已經污臟。若這些數值的變化超過了設定值，就需要進行清洗。

      清潔度是凝汽器污臟程度直接科學的衡量標準，它與其它因素無關，僅取決于凝汽器的臟污程度。據介紹國外有采用自動監測、自動記錄凝汽器清潔度，并以它的設定值作為控制信號運行的膠球清洗裝置凝汽器系統，但系統較復雜。

      影響端差和真空度的因素較多，其中凝汽器污臟是主要因素。因此用端差和真空度來衡量凝汽器的清潔程度，雖不太精確但也能說明問題，且簡單直觀。故國內的火電廠，大都采用監視端差和真空度的辦法來監視凝汽器的運行工況。

凝汽器

      凝汽器的設計、制造和安裝，目前在國內一般都未考慮使用膠球清洗裝置凝汽器系統時的特殊要求，故在配裝膠球清洗裝置凝汽器系統時，應根據情況對凝汽器作適當改造。

      a.凝汽器水室的渦流區(死區)應予消除。渦流區容易引起膠球停滯造成水室積球，影響清洗效果。

      b.水室中的隔板竄通縫隙應予消除。隔板竄縫會造成水流短路、部分膠球在進水室此縫處停滯，形成水室積球。

      c.水室中可能積球的窄縫應予消除。此縫往往是由于水室四壁或中隔板與端蓋間的密封墊尺寸選擇不合適所致。當縫深超過0.5D(D為濕態膠球直徑)、縫寬在0.3～1.0D時，就可能引起積球，有的電廠就發生過這種情況。

      d.對于舊凝汽器，在膠球清洗裝置凝汽器系統投運前，應徹底清除水室中(包括四壁)的垢片、銹片及一切雜物，以免堵塞收球網或冷卻管，阻礙膠球運動。

      e.因膠球除硬垢的能力甚微，僅能明顯減緩結硬垢的速度，故對已結硬垢的冷卻管，膠球清洗裝置凝汽器系統投運前，應采取可靠措施徹底除垢，以保證凝汽器能在較長的一段時間里高效地工作。

      在膠球清洗裝置凝汽器系統中，也可采用金剛砂球(特種膠球)清除硬垢。但使用時須特別慎重，切勿劃傷管壁，一旦垢層基本除凈后，應立即停用，并改用膠球清洗。采用金剛砂球除垢時，濕態金剛砂球的直徑應小于冷卻管內徑1～2mm。

循環水

      a.循環水量的變化范圍宜保持在設計值的±15%之內。控制循環水量的目的在于控制流速。流速小膠球不易通過冷卻管，情況嚴重時甚至會卡在管口或管中；流速過高時，會引起在收球網的某些部位積球，甚至會引起收球網的某些部件變形。這就是在標準中對循環水流量變化范圍作了原則性規定(見標準文本)的理由。

      b.循環水一次過濾裝置應完好、運行正常且過濾效果能滿足膠球清洗裝置凝汽器系統的要求。否則必須配裝二次濾網。標準中還規定了“在開式循環水系統中，即使滿足上述條件也應安裝二次濾網”。因為開式循環水的水質較差，實際上目前常用的一次過濾裝置，往往達不到所要求的過濾精度，因此，也應考慮二次濾網的配裝。

      c.凝汽器水室應充滿水。因國產膠球質量一般不太穩定，相對密度相差較大，若運行中水室充水不滿，就會造成部分膠球漂浮于水室水面，不再參與循環，導致收球率下降，清洗效果變差。

保證期

      保證期在標準“征求意見稿”和“送審稿”中，分別規定為設備發貨后的18個月和24個月。根據我國火電機組的安裝周期，并采納了家們的部分建議，在“報批稿”中修改為“保證期一般為機組投運后12個月”,這就避免了設備運抵現場后還未安裝、運行，就已經超過了保證期的矛盾。

      膠球清洗裝置系統是一種效果較好的凝汽器清洗方法，為保證膠球清洗裝置凝汽器系統的使用性能，用戶除了在訂貨時，應選擇有正式設計單位、有一定業績、且按電力行業標準制造、能夠保證質量的產品以外，還應按電力行業標準中的要求進行系統布置、設備安裝和創造運行條件，并注意學習兄弟單位的成功經驗，提高運行管理水平，使膠球清洗裝置凝汽器系統充分發揮它應有的作用。