热电站在夏季运行中,经常出现汽轮机润滑油、发电机冷却风超温现象。这种现象常常是在新机组运行一段时间以后或机组大修之后一段时间才发生。这两种设备超温,虽然可以利用降低机组负荷从而降低循环水温的办法得以解决,但这种办法是迫不得已的,不经济的。电站C6—3.43/0.981型汽轮机组是1993年8月投产运行的,在1994年夏季汽机冷油器和空冷器相继出现了超温现象,甚至出现过轴承回油温度超温报警(只好降低了1MW负荷运行了两个月),严重地影响了发电任务的完成。经分析,找到了一种简便的解决办法——即加装反冲洗装置,并在1995年夏季运行中收到良好效果。
1、超温原因
检查机组运行数据,发现机组汽机冷油器和空冷器出现超温的现象在机组刚投运时并没有,这说明机组的循环冷却水系统设计是合适的。
在汽机冷油器解体检查时,发现汽机冷油器芯子铜管内壁附着一层粘粘的软垢———粘泥。这种粘泥的附着力很弱,可用水枪将它从里面全部冲洗下来这种粘泥与常见的凝汽器铜管内表面的相同。由于汽机冷油器、空冷器运行的高温度低于凝汽器,故它们的结垢中没有凝汽器内另外结有的硬垢,即以碳酸盐、硅酸盐类结晶为主的硬垢。而硬垢的附着力比粘泥大得多,无法用冲洗的办法来除掉。这种粘泥的平均导热系数为0.23~0.46J/m2·S·℃,而汽机冷油器的黄铜管平均导热系数为92.89J/m2·S·℃,可见,这层粘泥极大地降低了设备的冷却效果。另外,这种污垢增多会导致管内堵塞,还常引起垢下腐蚀。
粘泥的形成主要是由于菌藻等微生物在循环水中生存时,分泌出粘液到水中,水里各种杂质,其中还包括这些微生物的残骸,粘结在一起粘附到换热器管壁上;也有部分是金属在腐蚀过程中产生的带正电荷的胶体物与水中带负电荷的粘土等无机物质产生凝聚或絮凝作用而沉积的。因为在换热器内冷却水流速小于0.3m/s,水中固形物易于沉淀,大于或等于1.0m/s不易产生垢的沉积,所以冷却水的设计流速一般应大于1.0~1.5m/s;冲洗设备的水流速应不小于2.0~2.5m/s。可见,循环水流速低也是结垢的一种原因,据此,设计安装了反冲洗装置来防止结垢。
2、反冲洗装置
反冲洗是利用与原来流向相反的水流来冲击清洗,以达到清除软垢的目的,具体方法是在每台汽机冷油器、空冷器的进水阀后接一个排地沟阀门。当对某台设备进行反冲洗时,全开排地沟阀门,全关进水阀门,由于循环水的回水管路中也有压力,而此时进口无压力.因此循环水流向改变了。由于排地沟阀中水排向地沟,反冲洗时管路中水压差大于设备运行中的出入口压差,只要反冲洗阀门全开,设备内水流速就会大于所需要的冲洗流速,即不小于2.0~2.5m/s,粘泥就会被冲刷下来,经过核算,Dg80水线上加Dg65反冲洗阀完全满足要求(见图1、图2)。
这样改进后,汽机冷油器、空冷器可以实现在线清洗,不必像以前那样停下来检修。其优点是:
(a)清洗效果显著,经反冲洗后,汽机冷油器铜管内壁粘泥全部被冲刷干净,即反冲洗后汽机冷油器出口油温可降低2~5℃,空冷器出口风温降低2~4℃。
(b)操作快捷。两台12.5m2立式汽机冷油器,在运行中只需要1~2min便可冲刷干净;空冷器所需时间更短。而如果检修,需要1~2天,空冷器还无法在运行中拆下来。
(c)经济实用。因为反冲洗时汽机冷油器油侧不必停下来.空冷器也可以照常运行,反冲洗短时间即可完成,所以机组不必降负荷运行。
(d)反冲洗可以随时进行,尤其是在循环水浊度较大时、此优点非常突出,这是检修清理所无法比拟的。
3、几点建议
进行反冲洗操作时,应注意:
(a)对汽机冷油器、空冷器要一台一台地反冲洗,不要同时进行;
(b)是反冲洗时要密切监视汽机冷油器出口油温变化,且时间不宜过长,以防油温过高造成停机事故;即刚开始反冲洗时,大量污物被冲洗下来,水质很浑浊,很快变得清澈,这时就可以开启进水阀,关闭反冲洗阀,结束反冲洗;
(c)要把反冲洗作为一项定期维护工作来做,定时定人进行,不要等设备工作情况恶化了,才进行反冲洗,一般时间间隔不超过半个月为宜,特殊情况下,可以数次。
此外,还应从加杀菌剂、除垢剂、加强水的置换等改善水质方面来减少粘泥的生成,加大循环倍率,改善凉水塔的冷却效果等方面来根本解决设备的冷却问题。
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