刘博
大唐国际张家口发电厂，河北 张家口 075133
【摘要】胶球清洗装置是保证火电机组凝汽器真空水平的重要设备，循环水系统中的一次滤网、二次滤网为胶球清洗装置的有效投运提供着重要的前提保障。加强滤网与胶球清洗装置的协同运行管理，将滤网与胶球清洗装置作为一个有机整体进行系统化考量，对于减少火电机组的非故障停机次数、提高整个机组的运行效率，具有十分总要的意义。
【关键词】一次滤网；二次滤网；胶球清洗装置；收球率
0引言
火力发电机组中，循环水冷却系统是冷端系统中极其重要的一项，循环水系统中一次滤网、二次滤网及胶球清洗装置的高效、稳定运行，对保证凝汽器运行真空，提高机组运行效率，降低单位煤耗具有十分重要的意义。在机组的实际运行过程中，操作、管理人员往往片面强调或重视胶球清洗对凝汽器真空保持的重要作用，却忽视了滤网与胶球清洗作为上下游设备互相牵制的协同工作机理，乃至在技术改造、设备采购等具体工作中，目前仍然将胶球清洗装置与滤网装置（含一次滤网和二次滤网设备）进行分割、单独考虑进行。这些均为后期设备的高效协同运行埋下隐忧。
本文结合大唐国际张家口发电厂5号机组和6号机组滤网与胶球清洗装置在实际运行过程中发现的一些具体问题，对滤网和胶球清洗装置协同性运行提出了相应的建议性解决方案。
1.5号机组和6号机组当前滤网和胶球清洗装置设备基本情况
大唐国际张家口发电厂共安装了8台国产300MW火力发电机组。电厂1号、2号汽轮机为高、中压分缸机组，3号~8号机组为高、中压缸合缸机组。机组凝汽器铜管数量17660根，凝汽器循环冷却水进、出管道管径为DN1600。电厂循环冷却水采用地下水，水质较好，但在特殊季节含有杂草、树叶、飞絮等漂浮物。
一次滤网：机组原有一次滤网为上世纪90年代国产闸板式滤网，共设置两道钢丝网式拦污闸板，分别用于拦截Φ20mm和Φ10mm以上杂物。但由于原设备形式老化、丝网结构强度偏低、检修复杂等因素，导致滤网对水塔中大型杂物的拦截能力十分有限。尤其是我厂水塔使用年限已接近30年，水塔内壁老化严重，水塔内壁混凝土剥落情况时有发生。在每次机组开机初期，经过空气侵蚀后的水塔混凝土内壁剥落，块料经常冲破一次滤网，直接随循环水进入二次滤网设备，对二次滤网造成强大的冲击，因此而导致的二次滤网被迫停机、或半侧停机检修情况多次发生。
二次滤网：
5号机组现有二次滤网为上世纪90年代国产EFF阀板反冲洗型二次滤网，其设备结构形式属于老化、淘汰型。投运近30年来，已经历多次维修，其反冲洗功能基本丧失，且由于一次滤网失效带来的强大冲击，钢丝滤网发生多次严重破损，其现有过滤效果严重不足，多次发生二次滤网网板损坏、大量填料垃圾进入凝汽器堵塞换热管情况，导致胶球清洗装置无法正常投运。
6号机现有二次滤网为2012年改造后投运的E-1600L-304-W型旋转刮刷式二次滤网，由北京清新益能科技有限公司联合清华大学负责设计、制造。其设计原理为：固定式不锈钢网板滤网+电机减速机驱动旋转刮刷机构，排污口通过电动阀门与杂物过滤相连接，实现“静态杂物过滤+动态压差排污”的功能。
?胶球清洗装置
5号机组和6号机组的胶球清洗装置分别于2016年和2012年进行了技术改造。其系统构成包括：固定式刮刷结合收球网、胶球泵、在线计数仪等，具备对胶球的循环速率和收球率进行实时监控的功能。
受上游滤网设备差异性影响，自投运以来，两台机组胶球清洗装置的投运率和收球率表现差异巨大，详见下表：
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两台机组胶球清洗装置均为同一公司设计生产，在结构原理上基本一致，但在投运率、收球率上存在着巨大差异性，主要原因可归结为：
（1）6号机更换新型二次滤网后，虽然同样承受由于一次滤网失效所带来的巨大冲击和压力，但二次滤网基本保证了垃圾杂物的拦污和过滤效果，保证了凝汽器换热管回路正常，为胶球清洗装置的稳定运行提供了前提保障；
（2）5号机由于缺乏二次滤网的有效保护，大量垃圾杂物进入凝汽器换热管，导致胶球无法获得正常循环通路，即使胶球清洗装置自身设备正常，仍无法进行正常的投球运行；
（3）5号机由于缺乏二次滤网的有效保护，大量垃圾杂物拥堵在收球网内，导致收球网刮刷装置启动超载，设备无法正常运行。
2.滤网和胶球清洗装置有效投运对机组运行的经济性影响
由于当前循环水一次滤网基本失去有效保护作用，大量超尺寸垃圾杂物进入二次滤网，给二次滤网运行造成严重冲击。即使是已经过技术改造，更换了新型二次滤网设备的6号机组，同样存在需要机组进行半侧停机，清理垃圾杂物的情况。在二次滤网严重老化的5号机组，此类半侧停机情况发生频率更高，对机组运行的稳定性、经济性造成了严重影响。以下为近三年5号和6号机组因二次滤网清污发生的机组半侧停机情况对比表，以及相应的经济性影响：
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注：1，半侧停机发电量按机组额定容量（300MW）× 80% × 50% × 停机小时数 计算；
2，发电损失按上网电价0.36元/kWh计算
从表-1可以看出，由于缺乏一次滤网有效防护，仅二次滤网清污所造成的负荷降低发电损失已经十分巨大。如果进一步深入考虑由于二次滤网过滤效果下降，导致的胶球系统无法正常投运或收球率偏低，由此带来的对凝汽器真空的不良影响，同样十分显著。
3.滤网和胶球清洗装置协同运行管理的几点建议
综合上述两台机组多年的实际运行经验，我们可以十分清楚的看出，加强循环水系统中一次滤网、二次滤网与胶球清洗装置的协同管理、系统化考量，对于提高机组运行的稳定性、经济性都具有十分重要的意义，在后续的设备管理、系统运行方面，我们要着重考虑：
(1) 将一次滤网、二次滤网、胶球清洗装置作为一个有机整体，统筹布局，优化管理。
(2) 以“从源头抓起、从上游控制”为原则，分步对一次滤网、二次滤网和胶球清洗进行优化改造、精细检修，切勿本末倒置的进行故障与问题的溯源工作。
(3) 做好设备的精细化管理，重点做好一次滤网及时清污、二次滤网及时排污工作，实时关注二次滤网的压差变化情况，切实提高胶球清洗装置的投运率和收球率，为凝汽器真空的提高做好前提保障。