CN108286913A - 一种具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，包括收球网、集中发球装置和凝汽器水室，所述凝汽器水室包括串联的低压凝汽器水室和高压凝汽器水室；循环水进水管道连接在低压凝汽器水室的进水管口，循环水出水管道连接在高压凝汽器水室的出水管口，循环水出水管道上设置有收球网，收球网的出球口与集中发球装置的进水管口连接，集中发球装置通过低压发球管道与循环水进水管道连接。本发明针对600MW及以上机组采用凝汽器分为高、低压凝汽器水室的方案，解决高压凝汽器水室中冷却管不能得到有效清洗的问题，保证低压凝汽器和高压凝汽器的冷却管都能够得到有效清洗。

Description

一种具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统

技术领域

本发明属于火力发电厂凝汽器循环冷却水系统技术领域，具体涉及一种凝汽器循环冷却水系统胶球清洗系统，用于火力发电厂凝汽器循环冷却水系统的清洗。

背景技术

现有火力发电厂凝汽器循环冷却水系统绝大多数都采用了胶球清洗系统。该系统能及时有效地清除凝汽器循环冷却水换热管内壁所附着的杂质的污垢，提高换热管内壁的清洁度，从而提高热交换效率，保持汽轮机组能够在最佳的设计工况下运行，提高热力系统的经济性。

在火电厂中，凝汽器为一种将汽轮机排出的蒸汽冷凝成水，并在其内部形成真空的热交换器。由于 600MW 火电机组的低压排汽容积较大，需要热交换器的面积很大，进而需要布置两个串联凝汽器。但由于冷却水温度较低，两个串联凝汽器形成的背压较低。由于其中一个凝汽器的冷却水温度较低，所以形成的背压较低，故称为低压凝汽器 ；与之串联的另一个凝汽器的冷却水温度较高，所以形成的背压较高，故称为高压凝汽器。

专利名称《凝汽器胶球清洗多点集中发球系统》（专利号2014100780022，授权公告号CN10380821B，授权公告日 2015.10.28）公开了一种胶球清洗系统，是在原有胶球清洗系统结构上增加了由集中发球装置、热水管道、热水阀和隔离阀构成的热水回水管道；由集中发球装置、发球阀、隔离阀构成的发球管道；原有两个排球口结构的收球网用新型漏斗式单一排球口收球网代替，同时增加了胶球回收器。该技术方案有一定的局限性，一是针对600MW及以上机组，由于布置了高压凝汽器和低压凝汽器后，由于凝汽器内部冷却管分布面积大，在胶球从低压凝汽器出口进入高压凝汽器的时候，也形成了分散进入高压凝汽器的方式，不能有效实现高压凝汽器的集中发球效果。因此有必要在高压凝汽器入口增加集中发球管道，进而实现高压凝汽器冷却管全面清洗效果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统。

本发明的技术方案如下：

一种具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，包括收球网、集中发球装置和凝汽器水室，所述凝汽器水室包括通过高压凝汽器进水管道串联的低压凝汽器水室和高压凝汽器水室；

所述收球网和集中发球装置串联，其中收球网和集中发球装置与凝汽器水室并联设置；循环水进水管道连接在低压凝汽器水室的进水管口，循环水出水管道连接在高压凝汽器水室的出水管口，循环水出水管道上设置有收球网，收球网的出球口与集中发球装置的进水管口连接，集中发球装置的发球管口通过低压发球管道与循环水进水管道连接，所述高压凝汽器进水管道和低压发球管道通过高压发球管道连接。

可选的，所述收球网通过并联布置的第一胶球引出管和第二胶球引出管与汇流器连接，第一胶球引出管上设置有第一隔离阀，第二胶球引出管上设置有第二隔离阀，汇流器通过收球管路与集中发球装置连接，沿汇流器到集中发球装置的收球管路上依次设有泵入口阀、胶球泵和止回阀；

沿集中发球装置到循环水进水管道的低压发球管道上依次设有低压凝汽器发球阀和第三隔离阀；

沿低压发球管道到高压凝汽器进水管道的高压发球管道上依次设有高压凝汽器发球阀和第四隔离阀；

所述集中发球装置通过热水回流管道和循环水出水管道相连，沿集中发球装置到循环水出水管道的热水回流管道上依次设有热水回流阀和第五隔离阀。

可选的，所述集中发球装置包括桶形的壳体，其中壳体一端连接收球管路，壳体侧壁的热水排出口连接热水回流管道，胶球排出口连接胶球排出管道，胶球发球口连接低压发球管道，壳体内部设有胶球清洗滤管，所述壳体侧壁设有胶球添加管口，其中胶球添加管口贯通壳体与胶球清洗滤管内部连通，所述胶球清洗滤管一端与收球管路连通，另一端与胶球排出管道和低压发球管路内部连通，其中胶球清洗滤管为中空腔体，其表面开有滤孔。

可选的，所述胶球排出管道的末端连接有胶球回收器，胶球回收器的入口处设置有胶球排出阀。

可选的，所述集中发球装置采用垂直布置或水平布置。

可选的，所述收球网是采用垂直布置或水平布置。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明将凝汽器水室分为高压凝汽器水室和低压凝汽器水室，这样设置满足了600MW及以上机组凝汽器胶球清洗的要求。

（2）本发明设有汇流器，收球网通过并联布置的第一胶球引出管和第二胶球引出管与汇流器连接，该技术方案能够确保收球网无论是垂直布置或者是水平布置，都能够有效的保证传统收球网的两个排球口获得与胶球泵流量相同的水流量，保证进入收球网两个排球口的胶球都能及时回到胶球泵吸入口并进入系统进行循环，杜绝了收球网的赌球现象，实现收球网达到95%以上，达到节约投资和保证收球率的作用。

（3）本发明用集中发球装置替换加球室，其具备三通管道内置、反冲洗效果好、现场布置简洁、便于加球、成本降低的优点。

附图说明

图1为本发明具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统的系统图。

图2为本发明具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统中的集中发球装置垂直设置正面方向剖面结构示意图；

图3为本发明具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统中的集中发球装置水平设置正面方向剖面结构示意图；

本发明的附图标记列示如下：

1-低压凝汽器水室，2-循环水进水管道，3-循环水出水管道，4-收球网，5-第一隔离阀，6-第二隔离阀，7-汇流器，8-泵入口阀，9-胶球泵，10-止回阀，11-集中发球装置，12-低压凝汽器发球阀，13-高压凝汽器发球阀，14-热水回流阀，15-第三隔离阀，16-第四隔离阀，17-第五隔离阀，18-高压凝汽器水室，19-胶球回收器，20-低压发球管道，21-高压凝汽器进水管道，22-热水回流管道，23-第一胶球引出管，24-第二胶球引出管，25-高压发球管道，26-胶球排出管道，27-胶球排出阀,28-收球管路；

11-1-壳体，11-2-进水口，11-3-热水排出口，11-4-胶球排出口，11-5-胶球发球口，11-6-胶球添加管口，11-7-胶球清洗滤管，11-8-滤孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下结合附图对本发明做进一步说明。

既有专利《凝汽器胶球清洗多点集中发球系统》(专利号2014100780022，授权公告号CN103808201B，授权公告日2015.10.28）公开的胶球清洗系统，包括凝汽器水室、循环冷却水出水管道和循环冷却水进水管道，循环冷却水出水管道上设有漏斗式收球网，漏斗式收球网通过收球管路与加球室相连接，该收球管路上、沿从漏斗式收球网到加球室的方向依次设有第二隔离门、胶球泵和逆止阀，凝汽器水室的循环冷却水进水端还分别与多个并列设置的脉冲发球阀相连接；该多个脉冲发球阀的另一端均与胶球输送管相连，胶球输送管的进口与第一隔离门相连，第一隔离门与加球室相连；胶球输送管和循环冷却水进水管道通过设有第三脉冲发球阀的管路相连接；加球室顶部通过热水排出管与循环冷却水出水管道相连，热水排出管上、沿从循环冷却水出水管道到加球室的方向依次设有第三隔离门和热水排出阀；加球室下部还通过设有胶球排出阀的管线接胶球回收筐。

专利《凝汽器胶球清洗多点集中发球系统》公开的技术方案设有单一的凝汽器水室，仅适用于300MW及以下机组，无法适应600MW及以上机组的胶球清洗工作，故无法实现对高压凝汽器换热管进行大范围清洗。为此，本发明提供了一种如图1所示的具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，以克服现有胶球清洗系统存在的问题。同时，本技术的收球网保留了原有的传统收球网结构，其目的是降低投资，减少浪费。

本发明具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，包括收球网4、集中发球装置11和凝汽器水室，所述凝汽器水室还包括通过高压凝汽器进水管道21串联的低压凝汽器水室1和高压凝汽器水室18；

所述收球网4和集中发球装置11串联，其中收球网4和集中发球装置11与凝汽器水室并联设置；循环水进水管道2连接在低压凝汽器水室1的进水管口，循环水出水管道3连接在高压凝汽器水室18的出水管口，循环水出水管道3上设置有收球网4，收球网4的出球口与集中发球装置11的进水管口连接，集中发球装置11的发球管口通过低压发球管道1与循环水进水管道2连接，所述高压凝汽器进水管道（21）通过高压发球管道（25）与低压发球管道（20）连接；

胶球排出管道连接有胶球回收器，胶球回收器采用专利《一种凝汽器胶球清洗系统胶球回收器》（申请号：2016106173605）公开的技术方案。

收球网4通过并联布置的第一胶球引出管23和第二胶球引出管24与汇流器7连接，汇流器采用专利《流体脉动式汇流器》（专利号201510052651X）公开的技术方案，第一胶球引出管23上设置有第一隔离阀5，第二胶球引出管24上设置有第二隔离阀6，汇流器7通过收球管路与集中发球装置11连接，沿汇流器7到集中发球装置11的收球管路上依次设有泵入口阀8、胶球泵9和止回阀10；集中发球装置11通过低压发球管道20与循环水进水管道2连接，收球网可采用垂直布置或水平布置。

集中发球装置11采用专利《一种凝汽器胶球清洗系统新型集中发球装置》（专利号：2016211204435），如图2、3所示，所述集中发球装置11包括桶形的壳体11-1，其中壳体一端连接收球管路28，壳体侧壁的热水排出口11-3连接热水回流管道22，胶球排出口11-4连接胶球排出管道26，胶球发球口11-5连接低压发球管道20，壳体内部设有胶球清洗滤管11-7，所述壳体侧壁设有胶球添加管口11-6，其中胶球添加管口11-6贯通壳体11-1与胶球清洗滤管11-7内部连通，所述胶球清洗滤管11-7一端与收球管路28连通，另一端与胶球排出管道26和低压发球管路20内部连通，其中胶球清洗滤管11-7为中空腔体，其表面设有滤孔11-8。集中发球装置11可采用垂直布置或水平布置。

以图1为例，胶球清洗多点发球系统的工作过程如下：

无论从自然江河湖泊、大海取用的循环冷却水以及城市中水做为循环水，都有一定的颗粒杂物和悬浮物在水体中存在。循环冷却水经过清污机过滤后，水体中大颗粒杂物被拦截清除掉，通过循环冷却水进水管道2进入低压凝汽器水室1和高压凝汽器水室18，吸收热量后的循环冷却水由循环冷却水出水管道3送到自然水体，或进入冷却塔中进行散热后，通过泵送重新进入循环冷却水系统，这是循环冷却水系统的运行流程。为了防止循环冷却水中携带的泥沙等悬浮物或者高浓度的盐分在凝汽器水室中的冷却管内部沉积结垢影响换热效果，需要对冷却管内部进行清洗。胶球清洗系统作为一种常用的清洗方式就布置在循环冷却水进水管道和出水管道以及凝汽器水室构成的系统当中。

本发明一种具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统运行方式：

胶球清洗系统备用状态：打开集中发球装置11侧面布置的加球口，添加足够数量的合格干胶球，封闭加球口。打开第一隔离阀5、第二隔离阀6、第三隔离阀15、第四隔离阀16、第五隔离门17，此时胶球清洗系统处于备用状态。

干胶球的浸润：在系统备用状态下，打开泵入口阀门8，系统中的循环水进入集中发球装置11中，通过压力水对胶球进行浸润，在集中发球装置11上有空气排出口，可排出胶球清洗系统中的集聚空气。

对低压凝汽器清洗的发球过程：收球网4处于工作位置，胶球泵9运行，汇流器7运行，热水回流阀14关闭，低压凝汽器发球阀12快速打开 10-20秒，集中发球装置11中的胶球在胶球泵9排出水携带下快速通过循环水进水管道2进入低压凝汽器水室对凝汽器冷却管进行清洗。由于进入的胶球数量是 40%以上的单程冷却管数量，因此能够对凝汽器进行大面积清洗。类似的集中发球过程每小时可以实现 6-8 次，完成凝汽器冷却管的全面清洗。

对低压凝汽器清洗的收球过程：在发球完成 10-20秒后，关闭低压凝汽器发球阀12，打开热水回流阀14，此时在具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统中形成了循环冷却水从收球网4集球口流经第一胶球引出管23、第二胶球引出管24、汇流器7、泵入口阀8、胶球泵9和止回阀10，通过集中发球装置11上的进水口加入内部，然后进入热水回流管道22，顺次流经热水回流阀14和第五隔离门17回到循环冷却水出水管道3中排出，胶球留在集中发球装置11里面。整个过程约为6-8 分钟。也就是说收球过程中，热水不会进入循环水进水管道2。

同理，通过类似的操作，能够单独完成对高压凝汽器的集中清洗。

对高压凝汽器清洗的发球过程：收球网4处于工作位置，胶球泵9运行，汇流器7运行，热水回流阀14关闭，高压凝汽器发球阀13快速打开 10-20秒，集中发球装置11中的胶球在胶球泵9排出水携带下快速通过高压发球管道25进入高压凝汽器水室对凝汽器冷却管进行清洗。由于进入的胶球数量是 40%以上的单程冷却管数量，因此能够对凝汽器进行大面积清洗。类似的集中发球过程每小时可以实现 6-8 次，完成凝汽器冷却管的全面清洗。

对高压凝汽器清洗的收球过程：在发球完成 10-20秒后，关闭高压凝汽器发球阀13，打开热水回流阀14，此时在具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统中形成了循环冷却水从收球网4集球口流经第一胶球引出管23、第二胶球引出管24、汇流器7、泵入口阀8、胶球泵9和止回阀10，通过集中发球装置11上的进水口加入内部，然后进入热水回流管道22，顺次流经热水回流阀14和第五隔离门17回到循环冷却水出水管道3中排出，胶球留在集中发球装置11里面。整个过程约为6-8 分钟。也就是说收球过程中，热水不会进入高压发球管道25。

由于收球网4是活动漏斗式单一排球口结构，不仅能高效完成收球，更不会发生胶球堵塞在收球网排球口，同时具备对收球网的反冲洗功能。汇流器7的使用保证了收球网4无论是垂直布置或者是水平布置，都能够有效的保证收球网的 2 个排球口能够获得与胶球泵流量相同的水流量，保证进入收球网之 2 个排球口的胶球都能及时回到胶球泵9吸入口并进入系统进行循环，从技术上杜绝了收球网的堵球现象，实现收球网达到 95%以上。

清洗过程：收球网4内收集的胶球随循环冷却水进入集中发球装置11内部后，大多数胶球在水流作用下均匀贴附在集中发球装置内部管壁上 ；在收球过程进行当中，关闭热水回流阀 14，并快速打开高压凝汽器发球阀13和低压凝汽器发球阀12中的任意一个，此时在本胶球清洗多点集中发球系统中形成了循环冷却水从收球网4 集球口流出，经过第一胶球引出管23、第二胶球引出管24、汇流器7、泵入口阀8、胶球泵9和止回阀10，进入集中发球装置11内部，悬浮在管壁上大量胶球沿着高压发球管道25，第四隔离阀16则进入高压凝汽器水室18内；胶球沿着低压发球管道20，第三隔离阀15则进入低压凝汽器水室1内，胶球对两个凝汽器水室大范围的冷却管内壁进行清洗，此后胶球从凝汽器水室流出进入循环冷却水出水管道3，被收球网4拦截，依次循环对高低压凝汽器冷却管内壁进行清洗。在清洗过程当中，打开热水回流阀14，同时关闭前述打开的发球阀，在多点集中发球系统中运行的胶球会集中收集在集中发球装置11内。

上述收球过程和发球过程是连续交替运行的，每小时大约完成6--8 次集中发球。每小时大约有 1-1.5 分钟有热水进入循环水进水管道2。其他时间热水都回流到循环水出水管道了。

磨损胶球的排出：在系统备用状态下，打开胶球排出阀27，集中发球装置11中收集的胶球排入胶球回收器19，打开回收器的翻盖，抽出里面的集球框，完成磨损胶球的回收。

上述流程可以通过 PLC 控制，根据需要分别设计为不同的清洗过程，实现胶球集中进入凝汽器水室内部的不同部位，具有高低压凝汽器的胶球清洗多点集中发球对凝汽器冷却管内壁进行全覆盖清洗。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (6)

1.一种具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，包括收球网、集中发球装置和凝汽器水室，其特征在于：所述凝汽器水室包括通过高压凝汽器进水管道串联的低压凝汽器水室和高压凝汽器水室；

所述收球网和集中发球装置串联，其中收球网和集中发球装置与凝汽器水室并联设置；循环水进水管道连接在低压凝汽器水室的进水管口，循环水出水管道连接在高压凝汽器水室的出水管口，循环水出水管道上设置有收球网，收球网的出球口与集中发球装置的进水管口连接，集中发球装置的发球管口通过低压发球管道与循环水进水管道连接，所述高压凝汽器进水管道和低压发球管道通过高压发球管道连接。

2.根据权利要求1所述的具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，其特征在于：所述收球网通过并联布置的第一胶球引出管和第二胶球引出管与汇流器连接，第一胶球引出管上设置有第一隔离阀，第二胶球引出管上设置有第二隔离阀，汇流器通过收球管路与集中发球装置连接，沿汇流器到集中发球装置的收球管路上依次设有泵入口阀、胶球泵和止回阀；

沿集中发球装置到循环水进水管道的低压发球管道上依次设有低压凝汽器发球阀和第三隔离阀；

沿低压发球管道到高压凝汽器进水管道的高压发球管道上依次设有高压凝汽器发球阀和第四隔离阀；

所述集中发球装置通过热水回流管道和循环水出水管道相连，沿集中发球装置到循环水出水管道的热水回流管道上依次设有热水回流阀和第五隔离阀。

3.根据权利要求2所述的具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，其特征在于：所述集中发球装置包括桶形的壳体，其中壳体一端连接收球管路，壳体侧壁的热水排出口连接热水回流管道，胶球排出口连接胶球排出管道，胶球发球口连接低压发球管道，壳体内部设有胶球清洗滤管，所述壳体侧壁设有胶球添加管口，其中胶球添加管口贯通壳体与胶球清洗滤管内部连通，所述胶球清洗滤管一端与收球管路连通，另一端与胶球排出管道和低压发球管路内部连通，其中胶球清洗滤管为中空腔体，其表面开有滤孔。

4.根据权利要求3所述的具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，其特征在于：所述胶球排出管道的末端连接有胶球回收器，胶球回收器的入口处设置有胶球排出阀。

5.根据权利要求1或2所述的具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，其特征在于：所述集中发球装置采用垂直布置或水平布置。

6.根据权利要求1所述的具有高、低压凝汽器的胶球清洗多点发球系统，其特征在于：所述收球网是采用垂直布置或水平布置。