CN204438905U - 一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置 - Google Patents

Abstract

一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，包括设置在凝汽器水室外的酸洗配液装置和伺服装置，在凝汽器水室内安装有用于精确定位的水下定位装置和用于注入酸洗液的速灌器，伺服装置通过防水电缆和液压管连接水下定位装置，酸洗配液装置通过注液管连接速灌器，水下定位装置包括一个垂直液压缸和一根通过垂直联接器中心的竖直导轨；垂直联接器上、下端中心安装有直线轴承，与竖直导轨形成动配合，垂直联接器上、下端分别安装有箱体Ⅰ和箱体Ⅱ，箱体Ⅰ上安装有上支座，箱体Ⅱ上安装有下支座；上支座上设置有速灌器Ⅰ，下支座上设置有与速灌器Ⅰ相同的速灌器Ⅱ。本实用新型大幅度减少了清洗时间，提高了设备运行的可靠性，降低了凝汽器清洗成本。

Description

一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置

技术领域

本实用新型属于电厂凝汽器化学清洗领域，是一种换热器节能减排的新技术，是采用水下液压定位技术，对凝汽器中换热管的水垢和污渍实现快速在线化学清洗的一种新装置。

背景技术

电厂凝汽器是广泛应用于电力系统主要辅助设备之一，担负着汽轮机排汽的冷却任务，其工作性能的好坏对电厂的安全、经济运行有着重要的影响。在传热过程中，凝汽器中换热管水侧内壁由于受加热和水质的影响易形成水垢和污渍，对换热器的性能产生不良的影响，如何及时清除水垢和污渍一直是电厂亟待解决的重要问题。

凝汽器是由数千根换热管组成，管外走蒸汽，管内走冷却水，因有热交换的存在，冷却水中的盐份在连续加热过程中不断析出，形成大量的水垢并附着在管壁上，导致凝汽器内真空下降，发电煤耗率上升，发电成本增加，因此降低汽轮发电机组的效率。当凝汽器结垢 0.5mm左右 ,可使真空度由90%以上降到85%以下,使发电煤耗升高15～20g/kW·h，对于一台年运转7000h、负荷率为90 %的300MW机组来说，每年将多耗标准煤约28～38万t, 如果水垢厚度达 1mm，则不仅多耗煤量将超过每年5万多吨 ,而且将影响10%的出力。 凝汽器内真空下降，还会使汽轮机的排汽温度升高，导致低压缸的变形，不仅影响电厂运行的经济性，还直接影响汽轮发电机组的运行安全。本实用新型就是针对这一问题而提出的，以极少量有针对性的、特定的化学清洗剂，对凝汽器中水垢和污渍实现在线化学精确清洗一种技术方法。

下面将本实用新型和电厂常用的同类的在线清洗的方法进行一个比较:

1)凝汽器胶球清洗方法（此法为电厂标准配置）:在凝汽器水则投入大量胶球,胶球随循环水流动，通过凝汽器换热管，对换热管进行清洗，它虽然能起到一定除垢的作用，但由于胶球不能太大、太硬否则难以通过凝汽器换热管，但是太小、太软、又会影响除垢效果，导致胶球回收率降低。此外,胶球清洗法还取决于循环水的流速,冬季循环水温度低,流量不能大,否则会产生凝结水过冷,造成机组运行经济性下降.流量的下降导致换热管内水流速的下降,胶球清洗效果下降,凝汽器清洁率下降,最低可达0.4(设计值0.85)。对于采用中水做循环水的系统，效果就更差，因此如何用好胶球也一直是困扰电厂的难题。在CNK以上可查阅到大量的关于胶球改进的文章就证明了这一点，但改造后运行一段时间后同样的问题又会出现，说明胶球清洗本身就存在依赖循环水流速，收球率和清洗效果难以两全的重大缺陷。

2)凝汽器在线化学清洗方法：现在电厂基本上无一例外的都会在投入胶球清洗的基础上在凝汽器循环水池中加入大量的化学清洗剂（主要是酸、缓蚀剂和除藻剂为中和排放还要加大量的碱），以阻止换热管结垢和藻类的生长。随着机组容量增大，循环冷却水量越来越大、300MW机组为40000t/h左右，冷却塔循环冷却水蒸发量约为2600t/h,600MW、1000MW机组就更多，为了保证阻垢、灭菌效果，维持循环冷却水的低PH值，加药量可想而知，以300MW机组为例，一年加药的费用约为200万元左右。尽管如此，对采用中水（国家有规定电厂循环水必须采用中水，以避免采用地下水）作为电厂循环冷却水的机组，效果并不明显，不少机组因结垢严重不得不在运行期间进行临停清洗，以保证机组运行的安全性。

这种清洗方法的主要问题是：加入的化学清洗剂，被循环水池中大量的循环水稀释了，到凝汽器换热管时远远达不到清洗浓度，白白浪费了大量化学清洗剂。

实用新型内容

根据现有技术存在的不足，本实用新型提出了一种酸洗液用量精准、除垢效果好、可实现零排放的电厂凝汽器在线快速酸洗装置。

本实用新型技术方案按照下述方法实现：

一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，包括设置在凝汽器水室外的酸洗配液装置和伺服装置，在所述凝汽器水室内安装有用于精确定位的水下定位装置和用于注入酸洗液的速灌器，所述伺服装置通过防水电缆和液压管连接水下定位装置，所述酸洗配液装置通过注液管连接速灌器，所述水下定位装置包括一个垂直液压缸和一根通过垂直联接器中心的竖直导轨；所述垂直联接器上、下端中心安装有直线轴承，与所述竖直导轨形成动配合，垂直联接器上、下端分别安装有箱体Ⅰ和与箱体Ⅰ相同箱体Ⅱ，所述箱体Ⅰ上安装有上支座，所述箱体Ⅱ上安装有与上支座相同的下支座；所述上支座上设置有速灌器Ⅰ，所述下支座上设置有与速灌器Ⅰ相同的速灌器Ⅱ。

所述速灌器Ⅰ包括槽型件，所述槽型件上设置有滑动轨道，所述滑动轨道上设置有能够推进速灌器的推进器；所述槽型件上还设置有两个用于注入酸洗液的注嘴和两个预启阀；速灌器Ⅰ和速灌器Ⅱ之间设有注液联通管。

所述上支座由连接在箱体上的槽钢和连接在槽钢上的支撑板组成。

所述垂直液压缸内置有位置传感器。

所述注液管通过注液管铰接头连接。

所述速灌器Ⅰ前端安装有能够实现速灌器Ⅰ与凝汽器管板密封对接的环形密封体。

所述竖直导轨上、下端设置在固定安装在凝汽器管板上的底座上。

本实用新型的有益效果是：

a.简化了结构，只用一个垂直液压缸就可完成定位工作，降低了对定位精度的要求，提高了装置的运行可靠性；

b.速灌器的长度可根据凝汽器水室进行设计，对一排或多排换热管进行全覆盖清洗，通过驱动装置上下移动，对凝汽器进行全覆盖清洗；

c.大幅度提高了清洗速度，缩短了清洗时间，通过合理的设计速灌器，可在8～12小时内完成全部凝汽器（2万根管）清洗；

d.可以达到零排放，本实用新型以最大的电厂凝汽器换热管（φ23.5x11000）为例：每根换热管的内部容积只有5L不到，以一次清洗160管计算，采用快速化学清洗加药量只有不到80L，避免了化学药剂加入循环水中被大量稀释的后果，可大幅减少化学清洗剂的使用量。经测算达到同样的清洗效果，可减少用药量达10倍以上。在大幅度降低清洗了成本的同时大幅度提高了清洗效果。由于加药量少，又能根据具体情况确定加药量，可确保充分完全的化学反应，且循环水量是加药量的万倍以上，因此完全可以达到零排放；

e.  本实用新型的酸洗液可在一排或多排换热管内局部有保持一定的酸洗浓度，万一流出，由于循环水量（以电厂凝汽器为例）是加药量的万倍以上，马上被稀释到一个极低的浓度（万分之五以内）较之同类化学在线清洗方法可完全没有带浓度的化学清洗剂流经循环水管道、循环水泵、凝汽器管板等其它辅助设备，从而彻底的避免对它们的腐蚀破坏；

f.采用新型的速灌器，较之以前提出的“电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人技术”（详见专利：ZL200510037864.1），本实用新型速灌器只在换热管入口外侧运行，取消了高压软管和喷头进入换热管内的动作，减少了盘管系统，没有了‘高压水射流清洗机器人’运行中高压软管的收放动作，简化了设备装置和控制难度，有效避免诸多运行不安全因素，大幅提高了运行的可靠性。因此，不仅可在电厂凝汽器中应用，还可扩展至其它工业凝汽器中应用；

g.本实用新型的水下定位装置，采用液压悬挂式水下定位装置构成，较之老的关节型水下机器人，可实现换热管多排区域清洗，便于路径控制的实现，大大缩短了清洗时间；由于液压装置自身的高压、密封良好的特性，有效的解决了“关节式机器人”动态密封的问题，提高了运行可靠性；其结构更加简单，覆盖面积基本无死区；自锁性能好、抗振动、稳定性高，水下部分无电动设备更有利于水下工作的安全性，便于清洗运动路径控制的实现，具有更好的实用性。

如上所述，本实用新型在实现零排放的前提下，大幅度提高了清洗速度，缩短了凝汽器清洗时间，提高了运行的可靠性，在降低了凝汽器清洗成本的同时又保障了清洗效果（可实时保持凝汽器清洁率）。实现了节能、减排的双重目标，因此在本领域内有着良好和广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型结构总图一；

图2为本实用新型速灌器组合推进器结构示意图；

图3为本实用新型结构总图二；

图4为本实用新型速灌器缸推进器结构示意图；

1—凝汽器返回水室， 2—凝汽器换热管，3—酸洗配液装置，4—伺服装置， 5—凝汽器管板，6—垂直液压缸，7—注液管，8—注液管铰接头，9—上支座，10—速灌器Ⅰ，11—滑动轨道，12—垂直联接器，13—下支座，14—速灌器Ⅱ，15—竖直导轨，16—推进器，17—箱体Ⅰ，18—支撑板，19—槽型件，20—环形密封体，21—注嘴，22—注液联通管，23—槽钢，24—驱动缸，25—位置传感器，26—预启阀，27—推杆，28—铰接，29—滑块，30—导向滑槽，31—直线轴承，32—底座，33—箱体Ⅱ。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案做进一步的说明。

如图1至图4所示，一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，包括设置在凝汽器水室1外的酸洗液配液装置3和伺服装置4，酸洗液配液装置3由清洗剂配制罐、加酸泵和阀门组成，可配置定型产品，在凝汽器水室1内安装有用于精确定位的水下定位装置和用于注入酸洗液的速灌器，水下定位装置，视技术条件，也可采用其它带位置传感器的升降设备，要求能在下长期水下运行的、重复定位精度<2mm的机械装置实现，伺服装置4通过防水电缆和液压管连接水下定位装置，酸洗配液装置3通过注液管7连接速灌器，注液管7通过注液管铰接头8连接，水下定位装置包括一个垂直液压缸6和一根通过垂直联接器12中心的竖直导轨15，垂直液压缸6内置有位置传感器25，竖直导轨15上、下端设置在固定安装在凝汽器管板5上的底座33上；垂直联接器12上、下端中心安装有直线轴承31，与竖直导轨15形成动配合，垂直联接器12上、下端分别安装有箱体Ⅰ17和与箱体Ⅰ17相同箱体Ⅱ33，箱体Ⅰ17上安装有上支座9，上支座9由连接在箱体17上的槽钢23和连接在槽钢23上的支撑板18组成，箱体Ⅱ33上安装有与上支座9相同的下支座13；上支座9上设置有速灌器Ⅰ10，下支座13上设置有与速灌器Ⅰ10相同的速灌器Ⅱ14。

速灌器Ⅰ10包括不锈钢制作的槽型件19，槽型件19上设置有滑动轨道11，滑动轨道11上设置有能够推进速灌器的推进器16；槽型件19上还设置有两个用于注入酸洗液的注嘴21和两个预启阀26；速灌器Ⅰ10和速灌器Ⅱ14之间设有注液联通管22，速灌器Ⅰ10前端安装有能够实现速灌器Ⅰ10与凝汽器管板5密封对接的环形密封体20。

推进器16可采用不同的方式，采用液压或气动驱动。

推进器16本实用新型具体实施举例1：如图1、图2所示，速灌器14后和支撑板18前分别设有两个导向滑槽30，导向滑槽30内设有滑块29，滑块29和推杆27通过铰接头28铰接，推杆27与驱动缸24的缸杆和缸体铰接，驱动缸24水平方向工作时，推动速灌器14实现往复运动。

推进器16本实用新型具体实施举例2：图3、图4所示，推进器16为一个驱动缸（气、液压均可）安装在支撑板18的两侧，当驱动缸伸缩时，实现速灌器的往复运动。

本实用新型大幅度减少了清洗时间，提高了设备运行的可靠性，降低了凝汽器清洗成本。

Claims (7)

1.一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，包括设置在凝汽器水室（1）外的酸洗配液装置（3）和伺服装置（4），在所述凝汽器水室（1）内安装有用于精确定位的水下定位装置和用于注入酸洗液的速灌器，其特征在于：所述伺服装置（4）通过防水电缆和液压管连接水下定位装置，所述酸洗配液装置（3）通过注液管（7）连接速灌器，所述水下定位装置包括一个垂直液压缸（6）和一根通过垂直联接器（12）中心的竖直导轨（15）；所述垂直联接器（12）上、下端中心安装有直线轴承（31），与所述竖直导轨（15）形成动配合，所述垂直联接器（12）上、下端分别安装有箱体Ⅰ（17）和与箱体Ⅰ（17）相同箱体Ⅱ（33），所述箱体Ⅰ（17）上安装有上支座（9），所述箱体Ⅱ（33）上安装有与上支座（9）相同的下支座（13）；所述上支座（9）上设置有速灌器Ⅰ（10），所述下支座（13）上设置有与速灌器Ⅰ（10）相同的速灌器Ⅱ（14）。

2.根据权利要求1所述一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，其特征在于：所述速灌器Ⅰ（10）包括槽型件（19），所述槽型件（19）上设置有滑动轨道（11），所述滑动轨道（11）上设置有能够推进速灌器的推进器（16）；所述槽型件（19）上还设置有两个用于注入酸洗液的注嘴（21）和两个预启阀（26）；所述速灌器Ⅰ（10）和所述速灌器Ⅱ（14）之间设有注液联通管（22）。

3.根据权利要求1所述一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，其特征在于：所述上支座（9）由连接在箱体（17）上的槽钢（23）和连接在槽钢(23)上的支撑板(18)组成。

4.根据权利要求1所述一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，其特征在于：所述垂直液压缸（6）内置有位置传感器（25）。

5.根据权利要求1所述一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，其特征在于：所述注液管（7）通过注液管铰接头（8）连接。

6.根据权利要求1所述一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，其特征在于：所述速灌器Ⅰ（10）前端安装有能够实现速灌器Ⅰ（10）与凝汽器管板（5）密封对接的环形密封体（20）。

7.根据权利要求1所述一种电厂凝汽器在线快速酸洗装置，其特征在于：所述竖直导轨（15）上、下端设置在固定安装在凝汽器管板（5）上的底座（33）上。