凝汽器胶球清洗系统

凝汽器胶球清洗系统

为了保持凝汽器管束内部经常处于清洁状态，提高机组运行的经济性，防止或减轻凝汽器铜管腐蚀，延长其使用寿命及改善劳动条件，机组运行时，需要对凝汽器的冷却水进行净化及对凝汽器的铜管进行经常性清洗，凝汽器胶球自动清洗装置是目前清洗铜管广泛采用的一种设备。

一、胶球清洗装置的工作原理

胶球清洗装置一般由胶球泵、收球网、装球室、电控柜等设备组成。其工作原理见图4-3-1。清洗时把密度（湿态）与循环水相近的海绵橡胶球装入装球室，其数量约等于每一个流程中铜管数的10%，湿态球直径较铜管内径大1mm~2mm。然后启动胶球泵，胶球就在比循环水进口压力略高一点的水流带动下，通过输球管进入凝汽器的进口管，与通过二次滤网来的主循环水混合并进入凝汽器的前水室。海绵球随水流经冷凝管流出，经收球网把球收回，进入收球网的网底，通过引出管又把球吸收到胶球泵，随后又打入装球室，以此再循环。由于海绵球是多孔柔软的弹性体，在循环水进出口压差的作用下进入凝汽器冷凝铜管。在铜管中海绵球呈卵形，与冷凝管内壁有整圈接触，这样在胶球经过冷凝管时，就把冷凝管的内表面擦洗了一次，这样使凝汽器冷却面达到了清洗的目的。

图4-3-1 汽器胶球清洗装置原理图

1-凝汽器；2-二次滤网（带清洗蝶阀）；3-装球室；4-胶球泵；5-收球网

二、凝汽器胶球清洗装置结构

胶球清洗装置由胶球、收球网、胶球泵、装球室、胶球管路及阀门、二次滤网控制装置等部件组成。

1. 胶球：清洗胶球是整个清洗系统中最重要的一部分。清洗球的正确选择十分重要，它决定了冷凝器清洗系统能否发挥最大功效。所选胶球的直径必须大于冷凝管的内径。如果胶球尺寸不够大，将起不到任何清洗作用。

2. 收球装置：收球装置安装于凝汽器的冷却水出水管中，其功能是将胶球从冷却水中分离、完成收球器自动反洗和保证系统正常运行。收球器主要部件有收球网、导流板、收球器、驱动机构等。当收球网处于胶球循环位置时，收球网覆盖整个管道横截面，用于隔离胶球和冷却水，当收球网处于反洗位置时，冷却水从后面反洗收球网，将收球网的杂质冲洗干净。

3. 胶球泵：胶球泵用一定水量从收球器抽取胶球并将其输送至注球管。此过程中，胶球泵需要克服收球器与注球管之间的压差以及循环单元（包括管道）中的压力损失。胶球循环泵是双通道离心泵。其主轴由一个永久润滑的凹槽滚珠轴承支撑。轴密封采用机械密封形式。胶球循环泵的叶轮采用特殊设计，能保证在泵的高速运转下不至于在传输过程中造成胶球损伤。胶球泵安装的相对位置不宜过高，以防气蚀。胶球泵的吸上真空高度一般为7m水柱。

4. 装球室：用于存贮、更换胶球及观察胶球运动，故安装在便于操作人员接近、放气、放水盒接至排水地沟。

5. 胶球管路及阀门：胶球管路短直流畅，球阀或蝶阀安装在便于操作处。装球室进口阀在装球室的进口处，管系严密不漏。循环水系统中安装有二次滤网时，一般情况下，二次滤网出口至凝汽器间。

6. 控制装置：控制柜或程控柜，应在通风、干燥、且靠近装球室处安装。

7. 二次滤网：配装有二次滤网的胶球清洗系统中，二次滤网的安装部位，一般情况下应离开凝汽器进口一段距离，这样对于投球管的布置有利。二次滤网的排污管路应短直流畅，尽量减少管水阻，因为二次滤网排污是依靠循环水压差来实现的，故排水污水阻大时会直接影响排污效果。

三、胶球清洗装置的运行

1. 运行必备条件

（1）凝汽器

①由于水室四壁、水室隔板与端盖同密封垫尺寸不合适所致，将会引起积球，因此水室中的涡流区、水室中隔板窜通缝隙及窄缝应于消除；水室中除循环水管外其余通往外部的管道，应在管口加装孔径小于φ7mm的球面网罩；水室中垢片、锈片及杂物通水前清理干净。

②各冷却管的管径均匀一致，管内无阻碍胶球通过的杂物；胶球清洗装置初始投运时，冷却管内壁应洁净无垢，已结硬垢应采取措施彻底清楚；管板若涂刷环氧树脂等涂料，应防止因此而缩小冷却管口通径；胀管时，管口伸出管板长度不宜超过2.5mm。

（2）循环水及循环水管

①循环水量宜保持在设计值的±15%范围内，亦可根据以后的清洗效果适当改变对循环水量的控制范围。

②一次滤网（包括拦污栅、扒草机等）完好，工作正常，能保证无大于收球网栅格间距的杂物通过，否则必须配装二次滤网。

③循环水无原则充满凝汽器水室，若充不满则必须采用比重大于循环水的湿态胶球（胶球吸足水后的状态）。

④循环水管中的垢片、锈片和杂物通水前清理干净。

（3）胶球

胶球要耐磨、质地柔软富于弹性、气孔均匀贯通、硬度适中、湿态比重为 1.00~1.15，在5℃~45℃水温下及使用期内环径胀大不超标、不老化。

（4）胶球规格

开始使用的胶球湿态直径比冷却管较小的一种规格的内径大1.0mm~2.0mm，使用中球径磨损到等于或小于上述冷却管内径时及时更换；采用金刚砂球清除冷却管硬垢时，其湿态球径应比上述冷却管内径小1.0mm~2.0mm，待硬垢基本除净后应停用。球径及硬度还与循环水量有关。

（5）正常投球量

投入运行的胶球数量为凝汽器单侧流程冷却管根数的7%~13%，取下限或靠近下限的数量，胶球循环的一次不超过30s。

（6）清洗周期和清洗时间

胶球清洗装置每天运行一次，每次清洗30min，收球20min~30min。也可根据以后的清洗效果适当改变上述数值。

（7）胶球补充周期和更换周期

胶球清洗系统累计运行七次，补充胶球；累计运行60次，进行更换。还根据各自的具体情况如投球数量、实际收球率（满足投运条件、系统正常运行30min、收回的胶球数与投入运行的胶球的百分比）；所用胶球的耐磨性能等，适当调整上述周期。个别胶球可能在水中浸泡一段时间后，胀大过多，球径超标，在检查补充和更换胶球时，均需随时换掉。

2. 运行准备

（1）泡球。备足胶球数量，采用温水浸泡24小时；

（2）选球。选出浸泡后不合格的胶球；

（3）加球。打开装球室放气门、放水门，将装球室上盖打开，放入泡好的胶球；然后将上盖压好，将放气门、放水门关闭。装球室内可以留有部分水；

（4）放气。将装球室出水阀打开，打开放气门，将装球室内气体排掉直到出水；关闭放气门，装球出水阀。放气时应注意水从放气门喷出。

3. 运行操作

采用手工操作时，采用如下顺序：收球网关闭，收球网板处于收球位置；胶球泵进口阀开启；装球室出口阀开启；胶球泵启动；胶球泵出口阀开启；装球室切换阀开启，延时清洗30分钟；装球室切换阀关闭，延时收球20~30分钟；胶球泵出口阀关闭；胶球泵停止；装球室出口阀关闭；胶球泵进口阀关闭；收球网开启，收球网板处于平行或反洗位置、运行结束。如运行二次收球、运行结束时，收球网板不得打开，将装球室内球取出后，再进行以上操作收球。采用程序控制操作时，程序启动后，系统按程序设计要求自动进行清洗和收球。动作顺序与手控操作相同。

4．停用保养

胶球清洗系统较长时间停用时，应每三天活动一次各操作轴，若停用期处于冬季，应将胶球管路、球阀、泵及装球室中存水放净。

四、检修、检查及维护

胶球清洗装置的检修随机组大、小修同时进行。检修、检查、维护主要内容包括：

1. 收球网。网板有无脱焊、变形或损坏，与轴联接有无松动，活动网板与固定部分是否卡碰，轴有无弯曲、能否灵活转动，执行机手动、电动运转是否正常、到位，指示是否准确，轴承是否泄漏等。清除网板上的一切杂物。

2. 胶球泵。叶轮是否完好，轴转动是否灵活，电动机性能是否合格，泵壳内有无杂物，电机与泵二轴是否对中，动静部分有无磨擦，地脚螺母是否松动，运行中检查轴承振动及密封有无滴漏。