查莊矸石熱電廠隸屬于肥城礦業(yè)集團有限責任公司電力分公司，位于肥城市石橫鎮(zhèn)境內(nèi)，占地面積約2.6公頃。終期建設規(guī)模為三爐三機，裝機容量3×6MW，分二期建設，其中一期工程規(guī)模為二爐二機，配兩臺35t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐（鍋爐型號：YG-35/3.82-M6）、兩臺可調(diào)整抽汽式汽輪發(fā)電機組（汽輪機型號：C6-3.43/0.49，發(fā)電機型號：QFW-6.8-2），裝機容量2×6MW，年設計發(fā)電量7800萬千瓦時，該工程于2001年11月20日開工建設，2002年12月12日投產(chǎn)發(fā)電。電廠二期工程規(guī)模為一爐一機，配一臺35t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐（鍋爐型號：YG-35/3.82-M6）、一臺可調(diào)整抽汽式汽輪發(fā)電機組（汽輪機型號：C6-3.43/0.49，發(fā)電機型號：QFW-6.8-2），裝機容量1×6MW，年設計發(fā)電量3900萬千瓦時，該工程于2004年4月份開工建設，經(jīng)集團公司批準同意，2004年首先施工安裝一臺35t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐及熱力系統(tǒng)、除灰渣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、熱工控制系統(tǒng)及附屬工程等，暫時形成三爐二機運行規(guī)模。

　　發(fā)電廠的凝汽設備是由表面式凝汽器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、抽氣器等組成。其中凝汽器的作用是將在汽輪機中做完功的蒸汽的排出壓力盡可能地降低，從而使蒸汽在汽輪機中的可用焓降達到最大，以提高汽輪機的工作效率；另一個作用是把在汽輪機內(nèi)做完功的排汽冷卻凝結(jié)成優(yōu)質(zhì)水，重新送回鍋爐循環(huán)使用。

　　查莊矸石熱電廠的凝汽器冷卻面積是560m2，冷卻水量為1748 m3/h，銅管直徑Ф20 mm。隨著電廠運行時間的增長，汽輪機的汽耗率越來越高，由電廠新建投產(chǎn)時的4.9kg/kwh左右增加到目前的5.406kg/kwh左右（注：汽輪機汽耗率＝汽機進汽量/發(fā)電量，是反映汽機效率的一個重要指標），分析其主要原因就是凝汽器銅管內(nèi)壁結(jié)垢，導至循環(huán)水進水量的降低，熱交換減少，真空降低，從而嚴重影響了汽輪機工作效率，造成汽耗較高；針對凝汽器銅管內(nèi)壁結(jié)垢的現(xiàn)象，每年必須對凝汽器清洗一次，造成設備維修費用的持續(xù)增長。經(jīng)過一段時間的現(xiàn)狀調(diào)查研究分析，對電廠汽輪機凝汽器清洗技術進行改造，加裝連云港市萬達電站輔機廠制造的電動旋轉(zhuǎn)反沖洗二次濾網(wǎng)，可有效清除或減少冷卻管內(nèi)的污垢，降低凝汽器端差，提高凝汽器真空，以提高汽輪機運行效率。

　　1、凝汽器冷卻管清洗現(xiàn)狀

　　1.1、現(xiàn)使用二次濾網(wǎng)為固定網(wǎng)芯，水流外旋清污，自清污能力差，根據(jù)現(xiàn)場安裝情況分析，根本無清潔功能，導致循環(huán)水流量受阻，影響膠球清洗系統(tǒng)的正常投運及機組的安全經(jīng)濟運行。

　　2.2、收球網(wǎng)為固定漏斗網(wǎng)，該收球網(wǎng)無反洗功能，膠球系統(tǒng)剛投運時，收球網(wǎng)板污物也隨著增加，由于污物的影響，導致收球率下降，使凝汽器銅管內(nèi)壁產(chǎn)生污垢，銅管換熱量減少，機組真空下降，端差上升，形成惡性循環(huán)。由于過濾精度、排污能力及收球網(wǎng)、收球率達不到國家標準，而全部停運。既達不到清洗過濾目的，也影響循環(huán)水通流面積。

　　2、系統(tǒng)實現(xiàn)目標

　　系統(tǒng)的總體目標就是要確保循環(huán)水進水壓力、流量達到凝汽器正常工作的要求，凝汽器銅管不結(jié)垢，真空值提高到-0.095MPa以上，汽輪機汽耗率降低到電廠設計值5.077kg/kwh以下，提高汽輪機運行效率。整體工藝流程見下圖：

　　3、設計方案

　　3.1更換加裝電動旋轉(zhuǎn)反沖洗二次濾網(wǎng)及旋擺自鎖反沖洗收球網(wǎng)，網(wǎng)孔Φ6.5mm，自清污能力強，網(wǎng)芯旋轉(zhuǎn)，刮污板刮污，反向水流從網(wǎng)芯內(nèi)側(cè)向網(wǎng)芯外側(cè)反沖洗清污，以阻礙雜物進入凝汽器，確保凝汽器進水壓力。

　　其工作原理是：經(jīng)過一次濾網(wǎng)過濾的冷卻水中還含有不少懸浮物和有機物，經(jīng)過循環(huán)水泵壓入二次濾網(wǎng)再過濾，使水質(zhì)進一步凈化，當懸浮物和有機物及其它雜物在二次濾網(wǎng)中積聚到一定程度時，濾網(wǎng)的前后水壓差增加到規(guī)定數(shù)值時，便開啟壓力水泵、旋轉(zhuǎn)電機、排污閥門等，使網(wǎng)芯以5-10轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)，自動進行清理積聚的污物，當污物排出后，濾網(wǎng)前后水壓差恢復正常時則自動關閉配電箱的控制機構(gòu)，完成排水工作過程。

　　3.2對膠球清洗裝置進行改造，更換原固定漏斗網(wǎng)，加裝連云港市萬達電站輔機廠旋擺自鎖反沖式洗收球網(wǎng)，以使膠球在此循環(huán)水進出口壓力差的作用下，被擠壓通過冷卻管，對冷卻管內(nèi)徑進行一次抹擦，使管內(nèi)壁污垢隨水流帶出，膠球經(jīng)循環(huán)水進入收球網(wǎng)收回，從而保證凝汽器銅管不結(jié)垢堵塞，確保了汽輪機真空。

　　其工作原理是：將膠球從裝球室手孔處投入裝球室內(nèi)，數(shù)量為凝汽器進水室銅管數(shù)的20%左右。然后啟動膠球泵，打開系統(tǒng)兩端蝶閥，膠球就在此循環(huán)水進出口壓力差的作用下，被擠壓通過冷卻管，對冷卻管內(nèi)徑進行一次抹擦，使管內(nèi)壁污垢隨水流帶出，膠球隨循環(huán)水經(jīng)出水管進入旋擺自鎖反沖洗收球網(wǎng)，在收球網(wǎng)板的阻攔下，把膠球分離出來，由膠球泵抽出重新回到裝球室，如此循環(huán)往復地對凝汽器冷卻管實現(xiàn)連續(xù)自動清洗。

　　連云港市萬達電站輔機廠的膠球清洗裝置在冷凝器清洗工藝流程見下圖：

　　4、主要特點

　　4.1膠球清洗裝置是汽輪發(fā)電機組在運行當中對凝汽器冷卻管進行清洗的最佳設備。該裝置使用性能的好壞，直接影響到凝汽器的清洗程度和傳熱效率。該裝置的適用范圍相當廣泛，它不僅適用于汽輪機的凝汽器，同樣也適用于石油、化工等單位固定管板式熱交換器的冷卻管清洗，在連續(xù)工作不降低負荷的狀態(tài)下，該裝置可隨時投入使用，始終保持冷卻管的清潔狀態(tài)，延長冷卻管的使用壽命，減輕勞動強度，是提高電廠經(jīng)濟效益，保障凝汽器安全經(jīng)濟運行不可缺少的必備裝置。

　　其具有以下特點：

　　(1)、設計結(jié)構(gòu)新穎合理；

      (2)、操作方便；

　　(3)、膠球回球率高（≥90%）；

　　(4)、二次濾網(wǎng)過濾能力強。

　　4.2旋轉(zhuǎn)式反沖洗二次濾網(wǎng)，用于火力發(fā)電廠凝汽器冷卻水的過濾與去雜質(zhì)，它安裝在凝汽器兩側(cè)的進水管道上，每個凝汽器左右各裝一只，它可隔斷固態(tài)顆粒及大部分泥沙進入凝汽器銅管，隔斷塊狀物質(zhì)與軟性物質(zhì)，避免堵塞銅管從而改善凝汽器的工作性能，增加發(fā)電量，其特點是：

　　(1)、傳動網(wǎng)芯的齒輪與循環(huán)水隔絕，封閉式潤滑，齒輪不再受水中砂粒的磨損和腐蝕。

　　(2)、傳動齒輪的尺寸小，密封室對水流通道，不造成任何阻礙。

　　(3)、網(wǎng)芯因故卡住，電動機自身的熱敏保護起到保護作用。

　　(4)、傳動機構(gòu)的軸與濾網(wǎng)之間采用花鍵聯(lián)接，使裝拆大為方便。

　　(5)、網(wǎng)芯上的雜質(zhì)無論沉與浮的均可在壓力水反沖洗時全部沖走。

　　(6)、所有零件均按電力傳動最大扭矩設計，機械強度可靠。

　　(7)、可使網(wǎng)芯潔凈永不堵塞。

　　5、結(jié)論

　　電動旋轉(zhuǎn)反沖洗二次濾網(wǎng)及新型膠球清洗裝置在查莊矸石熱電廠應用后，通過2009年的實際運行分析，制約電廠經(jīng)濟效益的關鍵指標――汽耗率大大降低，由原來的5.406kg/kwh可降至5.014kg/kwh。汽耗率降低為：5.406－5.014＝0.392kg/kwh。

　　5.1、參照2006年至2009年查莊矸石熱電廠平均發(fā)電量1億kwh電計算，每年節(jié)約新蒸汽1億kwh×0.392 kg/kwh＝39200噸，按電廠每噸新蒸汽耗標煤120kg計算，節(jié)約標煤為39200噸×120kg/T＝4704噸，按發(fā)熱量5000kcal/kg計算，折原煤4704噸×7000kcal/kg/5000kcal/kg＝6585.6噸，按每噸原煤500元/噸計算，每年可節(jié)約資金：6585.6×500＝329.28萬元。

　　5.2、通過此次改造，凝汽器真空提高，兩臺機組運行時由原來的開啟三臺循環(huán)水泵變?yōu)殚_啟一臺循環(huán)水泵即可滿足運行。經(jīng)核算，廠用電率由原來的15.28％降為現(xiàn)在的12.2％，廠用電率降低了15.28％-12.2％＝3.08％，節(jié)約廠用電量為1億kwh×3.08％＝308萬kwh，按每kwh電0.53元計算，節(jié)約資金：308萬kwh×0.53元/kwh＝163.24萬元。

　　5.3、每年節(jié)約清洗凝汽器費用約4萬元。

　　5.4、改造后，無需專門停機清洗凝汽器，按每次清洗凝汽器需停機48小時，影響發(fā)電量為48小時×0.6 kwh＝28.8萬kwh計算，兩臺機組每年節(jié)約費用為：2×28.8×0.53＝30.5萬元。

　　合計：年增加效益為：329.28+163.24＋4＋30.5＝527.02萬元。

　　電動旋轉(zhuǎn)反沖洗二次濾網(wǎng)在電廠應用后，大大降低了汽輪機的汽耗率，提高了汽輪機運行效率，減少了設備維修費用，減輕了勞動強度，提高了電廠的經(jīng)濟效益，確保了電廠的安全經(jīng)濟運行。