一種汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)，其特征是：針對(duì)包括有冷卻塔、凝汽器和開式水系統(tǒng)的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)，在凝汽器的出口處設(shè)置沉淀池，沉淀池的出水和開式水系統(tǒng)的出水共同進(jìn)入冷卻塔，在沉淀池的底部排出的固體顆粒自凝汽器的入水口重新進(jìn)入凝汽器；固體顆粒是密度為1～2g/cm3的陶粒沙。本實(shí)用新型針對(duì)閉式循環(huán)水系統(tǒng)，用陶粒沙模擬開式循環(huán)水系統(tǒng)中沙子對(duì)管束的清潔作用，可以大大減輕膠球清洗裝置的負(fù)擔(dān)，保持管束清潔并防止腐蝕，甚至完全替代膠球清洗裝置。
【專利說明】一種汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及火電機(jī)組中針對(duì)汽輪機(jī)凝汽器的清潔系統(tǒng)，通過清潔減少管束結(jié)垢和腐蝕。
【背景技術(shù)】
[0002]火電機(jī)組節(jié)能工作意義重大?；痣姍C(jī)組的節(jié)能工作中，降低汽輪機(jī)背壓有極為重要的地位，一般地，對(duì)于濕冷機(jī)組，背壓降低lkPa，機(jī)組能耗降低0.6?2%，即大約2?6g/(kW.h)，隨機(jī)型和負(fù)荷變化而不同；凝汽器端差增加1°C，則機(jī)組煤耗增加lg/(kW.h)或更多。對(duì)于I臺(tái)600MW機(jī)組，可以認(rèn)為，煤耗增加lg/(kW.h)，則每年增加的燃料消耗價(jià)值250Jl 7X1 ο
[0003]汽輪機(jī)背壓是由循環(huán)水溫、溫升、凝汽器端差決定:
[0004]Ts=Tl+Δ T+ δ t
[0005]其中:
[0006]Ts為與凝汽器壓力即汽輪機(jī)背壓對(duì)應(yīng)的飽和溫度，°C;
[0007]Tl為循環(huán)水溫度，V ;對(duì)于開式循環(huán)水系統(tǒng)，為環(huán)境水體溫度，對(duì)于閉式循環(huán)水系統(tǒng)，取決于循環(huán)水量、冷卻塔性能和凝汽器熱負(fù)荷；
[0008]Δ T為循環(huán)水溫升，V ;取決于凝汽器熱負(fù)荷與循環(huán)水量；
[0009]δ t為凝汽器端差，V ;真空嚴(yán)密性不好，或者凝汽器管束結(jié)垢，都會(huì)增加熱阻，增加凝汽器端差。尤其是后者，是目前大型火電機(jī)組比較普遍存在的問題。
[0010]汽輪機(jī)背壓Pn由Ts根據(jù)水蒸氣性質(zhì)表或公式獲得。
[0011 ] 在濕冷機(jī)組中，大多數(shù)配置閉式循環(huán)水系統(tǒng)。濕冷機(jī)組中，凝汽器都配備膠球清洗裝置，通常以每天I?2小時(shí)定期對(duì)凝汽器管束進(jìn)行清洗。
[0012]在我國，汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)有兩種形式，分別為汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)和汽輪機(jī)開式循環(huán)水系統(tǒng)，位于長江沿岸和海邊的火電機(jī)組通常采用汽輪機(jī)開式循環(huán)水系統(tǒng)。所謂汽輪機(jī)開式循環(huán)水系統(tǒng)是以江水或海水作為冷卻水，在凝汽器中完成換熱后回到環(huán)境水體。實(shí)際運(yùn)行中，這一形式中凝汽器的工作狀態(tài)一般比較好，其原因是水體中存在江沙或海沙，沙子凝汽器及管束等設(shè)備具有很好的清洗作用。在這些火機(jī)組中，一部分已經(jīng)拆除膠球清洗裝置。
[0013]汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水是從環(huán)境水源中取出后，需經(jīng)過沉淀和加藥等處理后再進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，在凝汽器中完成換熱后，進(jìn)入冷卻塔冷卻，再由循環(huán)水泵打入凝汽器，實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)水的反復(fù)使用。這種系統(tǒng)水質(zhì)相對(duì)干凈，僅含有少量污泥和污垢，幾乎沒有沙子，實(shí)際運(yùn)行中，膠球清洗裝置必須保持在良好的狀態(tài)，并經(jīng)常使用。但實(shí)際上，由于設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維護(hù)等方面的原因，國內(nèi)大機(jī)組的膠球清洗裝置，目前仍有相當(dāng)一部分狀態(tài)并不理想。國內(nèi)大型火電機(jī)組的凝汽器中，有相當(dāng)比例的清潔系數(shù)較低，對(duì)背壓和機(jī)組能耗有明顯的不利影響。對(duì)于銅管束，一般設(shè)計(jì)清潔系數(shù)為0.8?0.85，對(duì)于不銹鋼管束，設(shè)計(jì)清潔系數(shù)一般為0.85?0.9，但實(shí)際很多大機(jī)組的凝汽器清潔系數(shù)長期維持在0.5?0.6的低水平上，背壓相應(yīng)升高達(dá)IkPa的級(jí)別，帶來很大損失。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0014]本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，針對(duì)汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)提供一種汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)，以模擬汽輪機(jī)開式循環(huán)水系統(tǒng)中沙子的清潔作用，達(dá)到降低汽輪機(jī)背壓，降低機(jī)組能耗，同時(shí)減少管束結(jié)垢和腐蝕的實(shí)用新型目的。
[0015]本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0016]本實(shí)用新型汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)的特點(diǎn)是:針對(duì)包括有冷卻塔、凝汽器和開式水系統(tǒng)的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)，在所述凝汽器的出口處設(shè)置沉淀池，所述沉淀池的出水和開式水系統(tǒng)的出水共同進(jìn)入冷卻塔，在所述沉淀池的底部排出的固體顆粒自凝汽器的入水口重新進(jìn)入凝汽器；所述固體顆粒是密度為I?2g/cm3的陶粒沙。
[0017]本實(shí)用新型汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)的特點(diǎn)也在于:所述陶粒沙的粒徑為0.5?5mm，并小于汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)中各處濾網(wǎng)孔洞的直徑。
[0018]本實(shí)用新型汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器的清潔方法的特點(diǎn)是:
[0019]針對(duì)包括有冷卻塔、凝汽器和開式水系統(tǒng)的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)，模擬汽輪機(jī)開式循環(huán)水系統(tǒng)中沙子對(duì)管束的清潔作用，在汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水中加入固體顆粒，形成含固體顆粒循環(huán)水；
[0020]在所述凝汽器的出口處設(shè)置沉淀池，沉淀池的出水和開式水系統(tǒng)的出水共同進(jìn)入冷卻塔，在沉淀池中得到沉淀的固體顆粒自凝汽器的入水口重新進(jìn)入凝汽器；
[0021]所述固體顆粒是密度為I?2g/cm3的陶粒沙。
[0022]本實(shí)用新型汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器的清潔方法的特點(diǎn)也在于:所述陶粒沙的粒徑為0.5?5mm，并小于汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)中各處濾網(wǎng)孔洞的直徑；所述含固體顆粒循環(huán)水是在循環(huán)水中按50?300ppm的比例加入陶粒沙。
[0023]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在:
[0024]1、本實(shí)用新型針對(duì)汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)，模擬汽輪機(jī)開式循環(huán)水系統(tǒng)中沙子對(duì)管束的清潔作用，可以大大減輕膠球清洗裝置的負(fù)擔(dān)，保持管束清潔并防止腐蝕，甚至完全替代膠球清洗裝置。膠球裝置運(yùn)行一年所損失的膠球價(jià)值要達(dá)到10萬元級(jí)別，本實(shí)用新型篩選后的陶粒，價(jià)格也不過四千元/噸，一年費(fèi)用不會(huì)超過兩萬，顯然，本實(shí)用新型實(shí)施成本大大低于膠球清洗裝置。
[0025]2、本實(shí)用新型陶粒沙密度取為I?2g/cm3，其大于等于水的比重，清潔效果好。
[0026]3、本實(shí)用新型通過設(shè)置沉淀池，使固體顆粒僅僅在凝汽器中進(jìn)行循環(huán)，并不進(jìn)入冷卻塔，避免了由于固體顆粒的比重大于等于水而在冷卻塔中形成沉淀，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)凝汽器的反復(fù)清洗，也減少了系統(tǒng)中固體顆粒的投入量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型所針對(duì)的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0028]參見圖1，本實(shí)施例中汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置為:
[0029]針對(duì)包括有冷卻塔、凝汽器和開式水系統(tǒng)構(gòu)成的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)，在凝汽器的出口處設(shè)置沉淀池，沉淀池的出水和開式水系統(tǒng)的出水共同進(jìn)入冷卻塔，在沉淀池的底部排出的固體顆粒自凝汽器的入水口重新進(jìn)入凝汽器；固體顆粒是密度為I?2g/cm3的陶粒沙，選擇陶粒沙的粒徑為0.5?5mm，并小于汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)中各處濾網(wǎng)孔洞的直徑。
[0030]本實(shí)施例中汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器的清潔方法是:
[0031]針對(duì)包括有冷卻塔、凝汽器和開式水系統(tǒng)的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)，模擬汽輪機(jī)開式循環(huán)水系統(tǒng)中沙子對(duì)管束的清潔作用，在汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水中加入固體顆粒，形成含固體顆粒循環(huán)水；在凝汽器的出口處設(shè)置沉淀池，沉淀池的出水和開式水系統(tǒng)的出水共同進(jìn)入冷卻塔，在沉淀池中得到沉淀的固體顆粒自凝汽器的入水口重新進(jìn)入凝汽器；固體顆粒是密度為I?2g/cm3的陶粒沙；陶粒沙的粒徑為0.5?5mm，并小于汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中各處濾網(wǎng)孔洞的直徑；所述含固體顆粒循環(huán)水是在循環(huán)水中按50?300ppm的比例加入陶粒沙。
[0032]本實(shí)施例中的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)是指配備有冷卻塔、冷卻水循環(huán)使用的水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在國內(nèi)火電機(jī)組中比例最大。
[0033]對(duì)于的固體顆粒，按如下要求進(jìn)行選擇:
[0034]材料:選擇為無機(jī)材料、不腐爛、遇水不變軟、不膨脹。
[0035]密度:在汽輪機(jī)開式循環(huán)水系統(tǒng)中，沙子被循環(huán)水裹挾著不斷進(jìn)入凝汽器，對(duì)管束進(jìn)行沖刷，即便沙子密度達(dá)到2g/cm3，由于I?2m/s的水速裹挾，并不會(huì)沉降，基于此，本實(shí)用新型選擇固體顆粒的密度為I?2g/cm3。
[0036]尺寸:為了實(shí)現(xiàn)有效沖刷，固體顆粒的尺寸不應(yīng)太小，但為了防止冷卻塔的噴嘴堵塞、并能順利通過系統(tǒng)中用于對(duì)其它設(shè)備進(jìn)行冷卻的開式水系統(tǒng)，其尺寸不能達(dá)到厘米級(jí)。因此，加入的固體顆粒以0.5?5_的粒徑為好，并小于汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)中各處濾網(wǎng)孔洞的直徑，以防止因?yàn)V網(wǎng)孔洞堵塞而導(dǎo)致?lián)Q熱器斷水。
[0037]硬度:對(duì)于不銹鋼管束，加入的固體顆粒可以較硬，但對(duì)于較軟的銅管束，顆粒硬度不應(yīng)顯著大于銅管，以防止劃傷管束。總體上，和管束材料硬度應(yīng)基本相同。沙子、石英沙一類的固體顆粒，只要沒有尖銳的邊角，并接近球形，就可以避免對(duì)凝汽器管束的損傷。
[0038]形態(tài):加入的固體顆粒不應(yīng)有尖銳的邊角，可以是封閉孔型的多孔形態(tài)，接近球形較好。
[0039]目前市場上廉價(jià)的球形陶粒沙是符合以上要求的首選，I?2g/cm3的密度值是常見的陶粒沙密度。這個(gè)密度大約為江沙的1/2，因此，從體積的角度看含沙率，則50?300ppm的陶粒,大體相當(dāng)于100?600ppm的江沙，陶粒沙密度越大則強(qiáng)度越大。較大的密度，有利于增強(qiáng)清洗效果。
[0040]所選陶粒沙的密度大于lg/cm3，但由于水的流速，其在水流中并不會(huì)沉降，出凝汽器后，通過淺沉裝置進(jìn)行沉降、收集，再利沙泵輸送到凝汽器進(jìn)水口，實(shí)現(xiàn)反復(fù)循環(huán)清洗。
[0041]此外，每臺(tái)機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)，不論是開式或閉式循環(huán)水系統(tǒng)，都包含一個(gè)開式冷卻水系統(tǒng)，即開式水系統(tǒng)，開式水系統(tǒng)是指在機(jī)組運(yùn)行中，利用循環(huán)水的一小部分作為冷卻水，對(duì)冷油器、真空泵換熱器等多個(gè)換熱器進(jìn)行冷卻。[0042]本實(shí)施例通過增加陶粒沙的密度來增加陶粒沙的強(qiáng)度，并進(jìn)一步強(qiáng)化清洗能力。同時(shí)，由于冷卻塔底部水池內(nèi)水速很低，因此，較重的陶粒砂一旦進(jìn)入冷卻塔會(huì)在冷卻塔中沉入水底，無法繼續(xù)循環(huán)，為避免這一情況的發(fā)生，在凝汽器出口設(shè)置的沉淀池將陶粒沙進(jìn)行沉降和收集，直接向凝汽器進(jìn)行循環(huán)，這一結(jié)構(gòu)設(shè)置使固體顆粒僅僅在凝汽器中進(jìn)行循環(huán)，由于循環(huán)范圍的減小，也減少了固體顆粒的投入量。
[0043]沉淀池為一淺沉裝置，其廣泛應(yīng)用于水處理工程實(shí)踐，簡單、可靠。斜板或斜管式沉淀池是占地最少、應(yīng)用廣泛的沉淀池。對(duì)于300MW機(jī)組，約40000t/h的最大循環(huán)水量，大約需要IOOm2面積的沉淀池。
[0044]運(yùn)行管理要求:
[0045]在環(huán)境溫度較低的冬季，火電機(jī)組一般采用最小的循環(huán)水量。但由于沖刷、清洗需要一定的水速，因此，即使在寒冷的冬季，也需要定期短時(shí)間以春秋季節(jié)的循環(huán)水調(diào)度方式進(jìn)行運(yùn)行，以保持凝汽器管束有效清潔，并延緩管束腐蝕。
[0046]—些北方機(jī)組，循環(huán)水水源為地下水，硬度較大，一旦凝汽器管束結(jié)上硬垢，則膠球清洗裝置無能為力，陶粒沙的清洗效果則有待驗(yàn)證，但在污垢尚未結(jié)硬時(shí)，陶粒沙的清洗效果是有保障的。對(duì)這些機(jī)組，可以在新機(jī)組建設(shè)或機(jī)組大修中，管束清潔的條件下，加入陶粒沙清洗，可以有效防止硬垢形成。
【權(quán)利要求】
1.一種汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)，其特征是:針對(duì)包括有冷卻塔、凝汽器和開式水系統(tǒng)的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)，在所述凝汽器的出口處設(shè)置沉淀池，所述沉淀池的出水和開式水系統(tǒng)的出水共同進(jìn)入冷卻塔，在所述沉淀池的底部排出的固體顆粒自凝汽器的入水口重新進(jìn)入凝汽器；所述固體顆粒是密度為I?2g/cm3的陶粒沙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)閉式循環(huán)水系統(tǒng)中凝汽器清潔系統(tǒng)，其特征是:所述陶粒沙的粒徑為0.5?5mm，并小于汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)中各處濾網(wǎng)孔洞的直徑。
【文檔編號(hào)】F28G1/12GK203454917SQ201320533973
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】蔣尋寒, 朱芨, 馬斌, 張輝, 黃德寶, 阮圣奇, 張貴杰 申請(qǐng)人:安徽新力電業(yè)科技咨詢有限責(zé)任公司, 朱芨