CN107062929A - 电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统及其运行调整方法 - Google Patents

电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统及其运行调整方法 Download PDF

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Abstract

一种电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统及其运行调整方法，其特点是：包括扫频电磁除垢装置缠绕在水冷凝汽器输入端管路上，在水冷凝汽器输入端管路上设置的循环水泵与凝汽器输入端相连通，热电阻安装在实验用碳钢管输入端的位置，实验用碳钢管经过带有加热棒的恒温水浴槽,恒温水浴槽中的每个实验用碳钢管都等距离的安装三个热电偶，实验用碳钢管的输出端位置装有和输入端相同的热电阻，实验用碳钢管输出端与阀门输入端相连通，阀门输出端与流量计输入端相连通，实验用水经过流量计输出端流回到冷却塔,补充水泵为冷却塔补水，汽轮机中的水经过凝汽器通过凝结水泵至锅炉。其结构合理、适应性强、电磁抑垢效果佳，能够实现在线测量。

Description

电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统及其运行调整方法
技术领域
本发明涉及扫频电磁抑垢技术领域，是一种电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统及其运行调整方法。
背景技术
结垢现象普遍存在于各种传热过程中，作为传热过程的重要组成部分，换热器既广泛应用于化工、石化、动力等传统领域，又应用于太阳能、地热能、核能等新能源利用领域，其传热效率的高低直接影响能源的利用效率和水平。在工业领域的大型设备中换热器结垢现象普遍存在，调查表明90%以上的换热器均存在不同程度的污垢问题。常见抑垢的方法可以分为化学法和物理法两大类。化学法虽能起到有效的抑垢作用，但是如果操作不当会产生一系列问题，如污染环境、腐蚀设备等，同时换热器化学法处理需要停止全部或部分系统的运行，影响工业企业正常的生产工作，严重缩短了设备的使用寿命，提高了运行成本。物理法虽然效果不如化学法，但其有点在于投资少、见效快、使用方便、无污染，电磁抑垢技术作为物理法的代表，其优势在于集抗垢、除垢、缓蚀、杀菌等多项功能于一身，但其不足在于由于电磁频率的固定，只能针对特定的工质。
发明内容
本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种结构合理、适应性强、电磁抑垢的效果佳，并能够通过污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率实时进行在线测量的电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统；并提供其运行调整方法。
实现本发明目的所采用的技术方案是：一种电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统，其特征在于：它包括扫频电磁除垢装置5缠绕在水冷凝汽器2输入端管路上，在水冷凝汽器2输入端管路上设置的循环水泵6与凝汽器2输入端相连通，热电阻7安装在实验用碳钢管10输入端的位置，实验用碳钢管10经过带有加热棒11的恒温水浴槽9,恒温水浴槽9中的每个实验用碳钢管10都等距离的安装三个热电偶8，实验用碳钢管10的输出端位置装有和输入端相同的热电阻8，实验用碳钢管10输出端与阀门13输入端相连通，阀门13输出端与流量计14输入端相连通，实验用水经过流量计14输出端流回到冷却塔3,冷却塔3将经过凝汽器2中的水冷却，并通过补充水泵4为冷却塔补水，汽轮机1中的水经过凝汽器2通过凝结水泵12至锅炉。
所述热电阻7、热电偶8和流量计14的输出信号经过I/O模块单元15与工控机16连接，通过工控机16对污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率进行实时在线监测，工控机16通过污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率三个参数实现对扫频电磁除垢装置5输出频率的在线控制。
所述的扫频电磁除垢装置5的结构是，信号发生器18、功率放大器19、变压器20、风扇21和模块单元17，所述模块单元17与信号发生器18电连接，工控机16通过模块单元17实现对频率的控制，信号发生器18与功率放大器19电连接，在功率放大器19上装有风扇21，功率放大器19的输出端与电磁激发装置电连接，变压器20与功率放大器19、风扇21、5V电源22电连接，220V电源与变压器20电连接。
所述电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统的运行调整方法，调整恒温水浴槽（9）内水浴温度，实时跟踪凝汽器(2)内排汽温度，确保实验用碳钢管（10）运行工况与凝汽器（2）运行工况相同，再利用数据处理建立入口温度、出口温度、壁温和流量检测参数与污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率之间的关联，由工控机按照编制的程序通过485模块对电磁频率进行自动控制。
本发明电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统及其运行调整方法的优点体现在：
1）本发明提出以扫频作为信号发生源代替原有的定频，这样，增加了电磁装置的频率范围，增加了电磁抑垢的效果；
2）本发明提出利用大数据技术建立检测参数与污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率之间的相关关系，并通过污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率这三个参数，对电磁装置的频率、扫频周期等参数进行控制。不但增加了电磁装置的工作效率，还提高了装置的适用性；
3）本发明利用污垢模拟实验台，模拟火电厂换热设备，并利用热电阻、流量计对污垢模拟实验台入口温度、出口温度、水域温度、实验管段管壁温度和流速参数进行实时的在线测量，检测结果表明检测运行调整方法可行，电磁抑垢的效果显著。
附图说明
图1为本发明的电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统结构示意图；
图2为图1中扫频电磁抑垢装置5结构示意图。
图中：1汽轮机，2凝汽器，3冷却塔，4补充水泵，5扫频电磁抑垢装置，6循环水泵，7热电阻，8热电偶，9恒温水域槽，10实验用碳钢管，11加热棒，12凝结水泵，13阀门，14流量计，15模块单元，16工控机，17模块，18信号发生器，19功率放大器，20变压器，21风扇，22直流电源，23功放输出端，24 220V电源。
具体实施方式
下面利用附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
参照图1，本发明的电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统，包括：扫频电磁除垢装置5缠绕在水冷凝汽器2输入端管路上，在水冷凝汽器2输入端管路上设置的循环水泵6与凝汽器2输入端相连通，热电阻7安装在实验用碳钢管10输入端的位置，实验用碳钢管10经过带有加热棒11的恒温水浴槽9,恒温水浴槽9中的每个实验用碳钢管10都等距离的安装三个热电偶8，实验用碳钢管10的输出端位置装有和输入端相同的热电阻8，实验用碳钢管10输出端与阀门13输入端相连通，阀门13输出端与流量计14输入端相连通，实验用水经过流量计14输出端流回到冷却塔3,冷却塔3将经过凝汽器2中的水冷却，并通过补充水泵4为冷却塔补水，汽轮机1中的水经过凝汽器2通过凝结水泵12至锅炉。所述热电阻7、热电偶8和流量计14的输出信号经过I/O模块单元15与工控机16连接，通过工控机16对污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率进行实时在线监测，工控机16通过污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率三个参数实现对扫频电磁除垢装置5输出频率的在线控制。
参照图2，所述的扫频电磁除垢装置5的结构是，信号发生器18、功率放大器19、变压器20、风扇21和模块单元17，所述模块单元17与信号发生器18电连接，工控机16通过模块单元17实现对频率的控制，信号发生器18与功率放大器19电连接，在功率放大器19上装有风扇21，功率放大器19的输出端与电磁激发装置电连接，变压器20与功率放大器19、风扇21、5V电源22电连接，220V电源与变压器20电连接。220V直流电源24通过变压器20为扫频电磁除垢装置供电。
本发明的一种电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统的运行调整方法是，调整恒温水浴槽（9）内水浴温度，实时跟踪凝汽器(2)内排汽温度，确保实验用碳钢管（10）运行工况与凝汽器（2）运行工况相同，再利用数据处理建立入口温度、出口温度、壁温和流量检测参数与污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率之间的关联，由工控机按照编制的程序通过485模块对电磁频率进行自动控制。
参照图1，本发明电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统的工作过程为：过热蒸汽经汽轮机1做功后排气，经凝汽器2冷却后通过凝结水泵12送入到锅炉给水，形成循环。冷却塔3中的冷却水经循环水泵6送入到凝汽器2中，冷却从汽轮机1中排出的蒸汽后返回冷却塔3中，形成冷却循环，经补充水泵4补充蒸发掉的水分。冷却塔3中的冷却水经三通引入实验水箱后流入实验用碳钢管10，实验用碳钢管10穿过恒温水域槽9，实验用碳钢管10出口处与阀门13相连通，阀门13和流量计14相连通，冷却水经阀门13和流量计14后流入冷却塔3，形成循环。利用恒温水域槽9模拟凝汽器2的工况，实验用碳钢管10的入口和出口处均装有热电阻7，用来测量入口出口温度，经恒温水域槽9内的管段装有热电偶8，用来测量管壁温度。入口、出口、管壁、水域、流速等参数通过模块单元15送入工控机16中，实现数据的采集。
参照图2，扫频电磁抑垢装置5工作过程为：工控机16经模块17实现对信号发生器18频率的控制，经信号发生器18发出的频率通过功率放大器19放大后送到功放输出端23与电磁激发装置相连，220V电源24经变压器20变压后为风扇21、信号发生18和模块17供电。模块17采用485模块；工控机16、信号发生器18和功率放大器19均采用现有技术的电子产品。工控机16的控制程序编制是本领域技术人员所熟悉的技术。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统，其特征在于：它包括扫频电磁除垢装置(5)缠绕在水冷凝汽器(2)输入端管路上，在水冷凝汽器(2)输入端管路上设置的循环水泵(6)与凝汽器(2)输入端相连通，热电阻(7)安装在实验用碳钢管(10)输入端的位置，实验用碳钢管(10)经过带有加热棒(11)的恒温水浴槽(9),恒温水浴槽(9)中的每个实验用碳钢管(10)都等距离的安装三个热电偶(8)，实验用碳钢管(10)的输出端位置装有和输入端相同的热电阻(8)，实验用碳钢管(10)输出端与阀门(13)输入端相连通，阀门(13)输出端与流量计(14)输入端相连通，实验用水经过流量计(14)输出端流回到冷却塔(3),冷却塔(3)将经过凝汽器(2)中的水冷却，并通过补充水泵(4)为冷却塔补水，汽轮机(1)中的水经过凝汽器(2)通过凝结水泵(12)至锅炉。
2.根据权利要求1所述的电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统，其特征在于：所述热电阻(7)、热电偶(8)和流量计(14)的输出信号经过I/O模块单元(15)与工控机(16)连接，通过工控机(16)对污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率进行实时在线监测，工控机(16)通过污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率三个参数实现对扫频电磁除垢装置(5)输出频率的在线控制。
3.根据权利要求1所述的电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统，其特征在于：所述的扫频电磁除垢装置(5)的结构是，信号发生器(18)、功率放大器(19)、变压器(20)、风扇(21)和模块单元(17)，所述模块单元(17)与信号发生器(18)电连接，工控机(16)通过模块单元(17)实现对频率的控制，信号发生器(18)与功率放大器(19)电连接，在功率放大器(19)上装有风扇(21)，功率放大器(19)的输出端与电磁激发装置电连接，变压器(20)与功率放大器(19)、风扇(21)、5V电源(22)电连接，220V电源与变压器（20）电连接。
4.根据权利要求1所述的电站水冷凝汽器的扫频电磁抑垢系统的运行调整方法，其特征是，调整恒温水浴槽（9）内水浴温度，实时跟踪凝汽器(2)内排汽温度，确保实验用碳钢管（10）运行工况与凝汽器（2）运行工况相同，再利用数据处理建立入口温度、出口温度、壁温和流量检测参数与污垢热阻、流动阻力、腐蚀速率之间的关联，由工控机按照编制的程序通过485模块对电磁频率进行自动控制。
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