專利名稱:發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域,特別涉及發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)領(lǐng)域,具體是指一種發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置。
背景技術(shù):
凝汽器是發(fā)電廠的重要設(shè)備之一,在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,凝汽器冷卻水管內(nèi)壁易發(fā)生結(jié)垢或產(chǎn)生生物污垢,傳熱效率會(huì)顯著降低,進(jìn)而影響發(fā)電機(jī)組的效率和出力。凝汽器膠球清洗系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外最常用、最有效的清洗凝汽器冷卻水管的方法。它能在發(fā)電機(jī)組正常工作的情況下在線清洗凝汽器冷卻水管,解決凝汽器冷卻水管的臟污問(wèn)題,使凝汽器始終保持最佳清潔狀態(tài),進(jìn)而延長(zhǎng)凝汽器使用壽命并增加發(fā)電機(jī)組出力及降低煤耗。該系統(tǒng)最早于上世紀(jì)五十年代由德國(guó)Taprogge公司發(fā)明并逐步引進(jìn)國(guó)內(nèi),廣泛地應(yīng)用于火力及核能電廠。
對(duì)于凝汽器膠球清洗系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其構(gòu)成及工作原理如下請(qǐng)參閱圖1所示,該系統(tǒng)由收球網(wǎng)、循環(huán)單元及輸送管路三部分組成,膠球循環(huán)單元內(nèi)的膠球由膠球循環(huán)泵打出,隨水流注入冷卻水入口,清洗凝汽器換熱管內(nèi)壁后流出,經(jīng)收球網(wǎng)分離后返回膠球循環(huán)單元并再次注入冷卻水入口,進(jìn)行下一次清洗。
再請(qǐng)參閱圖2a、2b和2c所示,其為目前國(guó)內(nèi)使用的膠球清洗系統(tǒng)收球網(wǎng)主要有三種形式,分別為A字型、V字型及漏斗型。
膠球循環(huán)裝置由膠球循環(huán)泵及集球器組成,國(guó)內(nèi)外廠家的結(jié)構(gòu)基本類似。
對(duì)于目前的凝汽器膠球清洗系統(tǒng),由于膠球清洗系統(tǒng)收球率為判斷系統(tǒng)好壞的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”凝汽器膠球清洗裝置和循環(huán)水二次濾網(wǎng)裝置”(DL/T581-95),膠球清洗系統(tǒng)收球率超過(guò)90%為合格。據(jù)有關(guān)資料介紹,華東電網(wǎng)300MW以上大機(jī)組配備的膠球清洗系統(tǒng),膠球收球率在90%以上的僅占20%左右,膠球收球率在53%以上的約為42%,其余完全不能投入使用,其中包括進(jìn)口的膠球清洗系統(tǒng)。全國(guó)范圍內(nèi)亦是如此。
造成膠球清洗系統(tǒng)收球率低的原因除系統(tǒng)本身的因素外,還跟膠球系統(tǒng)的凝汽器的管路布置有關(guān)。膠球清洗系統(tǒng)的收球網(wǎng)上游應(yīng)有相當(dāng)于3倍直徑的直管段以保證管路內(nèi)的流場(chǎng)均勻,便于收球網(wǎng)正常工作。實(shí)際工程中因安裝空間的原因,往往無(wú)法做到。通常循環(huán)水出凝汽器即90°水平拐彎,接下來(lái)便是往下90°拐彎,循環(huán)水管道的直徑一般都在1.6m以上,大直徑的管道在如此狹小空間內(nèi)連續(xù)2個(gè)90°拐彎,膠球清洗系統(tǒng)的收球網(wǎng)即安裝在拐彎后的管道內(nèi),通常在收球網(wǎng)上方或下方還須安裝蝶閥,造成水流極不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生水內(nèi)渦、階越渦等渦流,嚴(yán)重影響膠球清洗系統(tǒng)的收球率。請(qǐng)參閱圖3所示,其為模擬彎管內(nèi)的水流狀況。
此外,收球網(wǎng)底部膠球出口處導(dǎo)流元件的結(jié)構(gòu)形式及尺寸對(duì)收球網(wǎng)膠球收集能力有很大的影響。導(dǎo)流元件可將膠球順利地引入膠球出球管路,實(shí)際使用中,往往因設(shè)計(jì)或制造不當(dāng),導(dǎo)流元件造成的下方紊流不僅難以起到輸送膠球的作用,反而會(huì)擾亂出球口處的流場(chǎng),造成出球不暢;或根本無(wú)導(dǎo)流元件,如漏斗形式的收球網(wǎng),也會(huì)影響膠球的正常收集。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn),提供一種能夠提高膠球清洗系統(tǒng)中的膠球回收率、持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運(yùn)行、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、堅(jiān)固耐用、制造安裝成本較低、使用范圍較為廣泛的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本實(shí)用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置具有如下構(gòu)成該發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,包括凝汽器管道和管道出口處的收球網(wǎng),其主要特點(diǎn)是,所述的凝汽器管道的彎管部分沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板。
該導(dǎo)流板的兩側(cè)邊均固定于彎管兩側(cè)管壁上,且該導(dǎo)流板上下兩面與管道內(nèi)壁之間固定設(shè)置有支撐桿。
所述的導(dǎo)流板為金屬板,且該導(dǎo)流板的兩側(cè)邊均焊接固定于彎管兩側(cè)管壁上。
所述的支撐桿為金屬桿,該金屬桿的兩端分別焊接固定于所述的導(dǎo)流板表面與管道內(nèi)壁上。
所述的導(dǎo)流板為鋼板,所述的金屬桿為鋼管。
所述的收球網(wǎng)的形狀可以為A字型、V字型或者漏斗型。
所述的漏斗型收球網(wǎng)的底部出球口上方固定設(shè)置一圓臺(tái)型導(dǎo)流罩,所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩靠近出球口一端的橫截面半徑大于遠(yuǎn)離出球口一端的橫截面半徑。
所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩中設(shè)置有沿其橫截面徑向延伸的加強(qiáng)筋板,所述的加強(qiáng)筋板通過(guò)薄板包圍。
所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩的材料為鋼材。
采用了該實(shí)用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,由于在凝汽器的彎管管道沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板,該導(dǎo)流板兩側(cè)邊焊接固定于管壁上,且上下兩面與管道內(nèi)壁之間焊接固定有支撐桿,從而使循環(huán)水流能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng),從而改善收球網(wǎng)段的流場(chǎng)狀況,便于膠球順暢回流;而且在漏斗型收球網(wǎng)的出球口上方固定設(shè)置有圓臺(tái)型導(dǎo)流罩,從而能夠產(chǎn)生紊流,避免膠球吸附于收球網(wǎng)板上,使膠球能順利進(jìn)入出球口并進(jìn)行下個(gè)循環(huán),提高了膠球的回收率,持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運(yùn)行;不僅如此,本實(shí)用新型的導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用,堅(jiān)固耐用,制造安裝成本較低,使用范圍較為廣泛,尤其在夏季出力高峰期,可有效降低凝汽器端差,提高凝汽器真空度,降低汽機(jī)背壓,從而減少燃料消耗,增加機(jī)組發(fā)電出力,給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了很大的便利。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)示意圖。
圖2a、2b和2c分別為現(xiàn)有技術(shù)中收球網(wǎng)的三種類型。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中凝汽器彎管內(nèi)水流分布示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中設(shè)置于彎管部分中的導(dǎo)流板的軸向截面示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中設(shè)置于彎管部分中的分段導(dǎo)流板的軸向截面示意圖。
圖6為本實(shí)用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中設(shè)置于漏斗型收球網(wǎng)中的導(dǎo)流罩的正面示意圖。
圖7為圖6中的導(dǎo)流罩的軸向截面示意圖。
圖8為圖6中的導(dǎo)流罩的橫截面示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容,特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖4至圖8所示,該發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,包括凝汽器管道2和管道出口處的收球網(wǎng)1,其中,所述的凝汽器管道2的彎管部分沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板3,該導(dǎo)流板3為金屬板,其兩側(cè)邊均焊接固定于彎管管道2的兩側(cè)管壁上,且該導(dǎo)流板3上下兩面與管道2內(nèi)壁之間固定設(shè)置有支撐桿4;所述的支撐桿4為金屬桿4,該金屬桿4的兩端分別焊接固定于所述的導(dǎo)流板3表面與管道2內(nèi)壁上,其主要作用是為了防止管道2內(nèi)水流沖擊造成導(dǎo)流板3振動(dòng)引起撕裂。
在本實(shí)施例中,所述的導(dǎo)流板3采用鋼板3,所述的金屬桿4采用鋼管4,當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際情況采用其它合適的材料。
同時(shí),上述的收球網(wǎng)1的形狀可以采用A字型、V字型或者漏斗型。而其中,所述的漏斗型收球網(wǎng)1的底部出球口11上方固定設(shè)置一圓臺(tái)型導(dǎo)流罩5,所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩5靠近出球口11一端的橫截面半徑大于遠(yuǎn)離出球口11一端的橫截面半徑;所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩5中設(shè)置有沿其橫截面徑向延伸的加強(qiáng)筋板51,所述的加強(qiáng)筋板51通過(guò)薄板52包圍,且所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩5的材料采用鋼材,當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際情況采用其它合適的材料。
在實(shí)際使用當(dāng)中,本實(shí)用新型針對(duì)膠球清洗系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題,針對(duì)每一個(gè)機(jī)組不同的水力狀況通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬,在不改變現(xiàn)有管路布置的情況下,加裝整流裝置,使循環(huán)水流能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng),從而改善收球網(wǎng)段的流場(chǎng)狀況,便于膠球順暢回流。請(qǐng)參閱圖4所示,在彎管2中央軸向焊接一塊鋼板3,兩端焊接于彎管2兩側(cè)管壁,為防止管道內(nèi)水流沖擊造成鋼板3振動(dòng)引起鋼板3撕裂,在鋼板3上下均輔以鋼管4支撐。鋼板3及鋼管4尺寸視具體工況而定。
在收球網(wǎng)1膠球出口11處須安裝導(dǎo)流罩5,導(dǎo)流罩5產(chǎn)生紊流,避免膠球吸附于收球網(wǎng)1的板上,使膠球能順利進(jìn)入出球口11并進(jìn)行下個(gè)循環(huán)。由于漏斗型收球網(wǎng)1在多數(shù)工況下無(wú)法順利收集膠球,導(dǎo)致膠球清洗系統(tǒng)收球率較低。為此,針對(duì)漏斗型收球網(wǎng)1專門設(shè)計(jì)了上述導(dǎo)流罩5,在收球網(wǎng)1出球口11上方設(shè)置了該圓臺(tái)型導(dǎo)流罩5,可將膠球順利引入膠球出球口11。
在采用本實(shí)用新型的技術(shù)后,對(duì)數(shù)十臺(tái)發(fā)電機(jī)組的膠球清洗系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的改造,收球率均達(dá)到了90%以上,取得了滿意的結(jié)果。
由于膠球清洗系統(tǒng)為在線式運(yùn)行,能夠持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運(yùn)行,尤其在夏季出力高峰期,可有效降低凝汽器端差,提高凝汽器真空度,降低汽機(jī)背壓,從而減少燃料消耗,增加機(jī)組發(fā)電出力。目前膠球清洗系統(tǒng)已逐漸成為國(guó)內(nèi)外電廠的標(biāo)準(zhǔn)配置,并且在國(guó)內(nèi)也日益成為機(jī)組運(yùn)行考核的重要指標(biāo)之一。膠球清洗系統(tǒng)的投用,可為電廠帶來(lái)兩方面的效益。
以往經(jīng)驗(yàn)表明,配備膠球清洗系統(tǒng)可在同樣能耗下,增加機(jī)組出力0.6%~2%左右,甚至對(duì)于冷卻水質(zhì)較差的老機(jī)組可達(dá)3%以上,由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
以300MW機(jī)組為例年平均負(fù)荷70%年平均運(yùn)行時(shí)間6000h上網(wǎng)電價(jià) 0.3元/kWh機(jī)組年增加效益
300,000kW×6000h×70%×0.3元/kWh×(0.6%~2%)=226.8~756萬(wàn)元膠球清洗系統(tǒng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也可以按照如下數(shù)據(jù)判斷以下是來(lái)自GEC-ALSTHOM的數(shù)據(jù)資料(凝汽器真空度與機(jī)組出力變化關(guān)系)
此外,膠球清洗系統(tǒng)的正常投用,不僅可對(duì)電廠帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益,還能減少金屬腐蝕,延長(zhǎng)機(jī)組壽命,免除人工清洗,并減少停機(jī)時(shí)間及由此造成的產(chǎn)值損失及減少化學(xué)水處理費(fèi)用,其費(fèi)用也相當(dāng)可觀。
實(shí)際例子江蘇某電廠,機(jī)組容量為300MW,采用美國(guó)WSA膠球清洗系統(tǒng),收球網(wǎng)形式為A字型,收球網(wǎng)上游有一蝶閥,冷凝器進(jìn)出口管徑為1.6m。因膠球清洗系統(tǒng)收球率較低,長(zhǎng)期擱置不用。經(jīng)會(huì)診,確認(rèn)收球率低的原因?yàn)閺澒芰鲌?chǎng)不穩(wěn)定引起。經(jīng)在彎管段添加整流裝置后,收球率超過(guò)90%。
內(nèi)蒙某電廠,機(jī)組容量為600MW,采用國(guó)內(nèi)蘭州某廠膠球清洗系統(tǒng),收球網(wǎng)形式為漏斗型,冷凝器進(jìn)出口管徑為2.4m。膠球清洗系統(tǒng)收球率僅10%左右。經(jīng)會(huì)診,確認(rèn)收球率低的原因?yàn)閺澒芰鲌?chǎng)不穩(wěn)定及收球網(wǎng)底部紊流引起。經(jīng)在彎管段添加整流裝置及收球網(wǎng)底部安裝導(dǎo)流罩后,收球率超過(guò)90%。
采用了上述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,由于在凝汽器的彎管管道2沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板3,該導(dǎo)流板3兩側(cè)邊焊接固定于管壁上,且上下兩面與管道2內(nèi)壁之間焊接固定有支撐桿4,從而使循環(huán)水流能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng)1,從而改善收球網(wǎng)段的流場(chǎng)狀況,便于膠球順暢回流;而且在漏斗型收球網(wǎng)1的出球口11上方固定設(shè)置有圓臺(tái)型導(dǎo)流罩5,從而能夠產(chǎn)生紊流,避免膠球吸附于收球網(wǎng)板上,使膠球能順利進(jìn)入出球口11并進(jìn)行下個(gè)循環(huán),提高了膠球的回收率,持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運(yùn)行;不僅如此,本實(shí)用新型的導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用,堅(jiān)固耐用,制造安裝成本較低,使用范圍較為廣泛,尤其在夏季出力高峰期,可有效降低凝汽器端差,提高凝汽器真空度,降低汽機(jī)背壓,從而減少燃料消耗,增加機(jī)組發(fā)電出力,給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了很大的便利。
在此說(shuō)明書中,本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是,很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此,說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,包括凝汽器管道和管道出口處的收球網(wǎng),其特征在于,所述的凝汽器管道的彎管部分沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,其特征在于,該導(dǎo)流板的兩側(cè)邊均固定于彎管兩側(cè)管壁上,且該導(dǎo)流板上下兩面與管道內(nèi)壁之間固定設(shè)置有支撐桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,其特征在于,所述的導(dǎo)流板為金屬板,且該導(dǎo)流板的兩側(cè)邊均焊接固定于彎管兩側(cè)管壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,其特征在于,所述的支撐桿為金屬桿,該金屬桿的兩端分別焊接固定于所述的導(dǎo)流板表面與管道內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,其特征在于,所述的導(dǎo)流板為鋼板,所述的金屬桿為鋼管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,其特征在于,所述的收球網(wǎng)的形狀為A字型、V字型或者漏斗型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,其特征在于,所述的漏斗型收球網(wǎng)的底部出球口上方固定設(shè)置一圓臺(tái)型導(dǎo)流罩,所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩靠近出球口一端的橫截面半徑大于遠(yuǎn)離出球口一端的橫截面半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,其特征在于,所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩中設(shè)置有沿其橫截面徑向延伸的加強(qiáng)筋板,所述的加強(qiáng)筋板通過(guò)薄板包圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,其特征在于,所述的圓臺(tái)型導(dǎo)流罩的材料為鋼材。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,包括凝汽器管道和管道出口處的收球網(wǎng),其中凝汽器管道的彎管部分沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板。采用該種結(jié)構(gòu)的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置,使循環(huán)水流能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng),從而改善收球網(wǎng)段的流場(chǎng)狀況,便于膠球順暢回流;而且避免膠球吸附于收球網(wǎng)板,使膠球能順利進(jìn)入出球口并進(jìn)行下個(gè)循環(huán),提高了膠球的回收率,持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運(yùn)行;同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用,堅(jiān)固耐用,制造安裝成本較低,使用范圍較廣泛,尤其在夏季高峰期可有效降低凝汽器端差,提高凝汽器真空度,降低汽機(jī)背壓,減少燃料消耗,增加機(jī)組發(fā)電出力,給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了很大的便利。
文檔編號(hào)B08B9/02GK2911386SQ20062004220
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者蔡峰, 楊捷, 徐胤懿 申請(qǐng)人:上海強(qiáng)思科技發(fā)展有限公司