专利名称：电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，尤其适用于电厂凝汽器的在线除垢。
背景技术：
凝汽器是火力发电厂的主要辅助设备之一，担负着冷却汽轮机排汽的重要任务，其工作性能的好坏对电厂的发电效率、发电煤耗率有着重要的影响。凝汽器由数千根铜管组成，铜管外走蒸汽，铜管内走冷却水，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。另外凝汽器铜管结垢还将导致脱锌(黄铜)、脱镍(白铜)和点蚀，清洁的凝汽器管可使用15年以上，结垢而不及时消除，可使其在3年内穿透。凝汽器铜管泄漏是火电管水质故障的根源，凝汽器管腐蚀穿孔时，带压力的冷却水漏入负压的冷凝水中，而冷凝水(常称作凝结水)占锅炉给水的95％左右，它遭受污染后将引起锅炉结水垢，产生酸腐蚀(冷却水为海水时)或碱腐蚀(冷却水为淡水时)，还使过热器和汽轮机结盐垢。因此，无论从保证火电厂的效率和出力方面考虑，还是从防止凝汽器管腐蚀，进而防止锅炉结垢、腐蚀、放盐方面考虑，如何及时清除凝汽器积垢，是电厂亟待解决的一个问题。目前，电厂凝汽器的除垢，分为离线和在线两种离线清洗主要采用人工清洗，即停机后，将凝汽器大盖打开，用脚手架搭出平台，再用钢丝刷对铜管进行逐根清洗。随着机组容量增大，采取循环冷却的机组增多，凝汽器结垢趋于普遍和严重，铜管的根数增加和尺寸加长，使人工的刷洗变得困难，而且由于离线清洗必须停机后方能进行，开启、停机和人工清洗的费用很高，约为100万元(以30万千瓦机组计算)，而且对机组运行中产生的积垢无法及时清除，清洗时效率低，劳动强度大。在线除垢通常有1)在凝汽器内投放胶球来清洗，它虽然能起到除垢的作用，但不能有效除去水垢，且胶球投放量较大，回收率低，运行成本较高。2)用化学药剂清洗，由于随着机组容量增大，采取循环冷却的机组增多，凝汽器结垢趋于普遍和严重，频繁使用盐酸清洗除垢，会导致凝汽器的铜管腐蚀，降低机组的使用寿命，且运行成本较高，以300MW机组为例，一台机组年清洗费达200万左右，而且污染环境。
发明内容
鉴于已有技术存在的问题本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、除垢效果好的电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人。
本实用新型电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，它由插入凝汽器内的伸缩机械臂、设在伸缩机械臂前部的液压回转装置、连接在液压回转装置上的回转机械臂、清洗器和高压水管路收放系统构成，伸缩机械臂的尾部设有使其伸缩的液压油缸，液压油缸通过法兰盘联接在支座上，支座设在凝汽器的外壁上。
本实用新型电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，所述的液压回转装置包括浮力平衡壳体，设在浮力平衡壳体内部的液压回转器，控制液压回转器回转的液压伺服系统和感应回转角度的精密角位移传感器；清洗器由喷头支座和设在喷头支座内的清洗喷头构成；高压水管路收放系统由提供高压水的软管、收放软管的滑轮组和喷射冲动绞盘构成。
本实用新型电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，最适用于电厂凝汽器的在线除垢，通过插入凝汽器内的伸缩机械臂和回转机械臂，将喷头及高压软管送入凝汽器铜管内，对凝汽器铜管内部的污垢进行高压水射流清洗，清洗凝汽器时发电机组不用停机，大大节省了发电厂的维护成本，提高了发电厂的运行效率，减少煤耗，节约能源，并降低了火电厂凝器汽循环水质要求，节省火电厂用于循环水处理的运行成本；清洗彻底，无污染，避免了停机带来的经济损失，具有广泛的实用性。
图1是本实用新型结构主视图。
图2是本实用新型结构俯视图。
图中1-浮力平衡壳体 2-回转机械臂 3-液压油软管拖链 4-喷头支座 5-伸缩机械臂6-液压油缸 7-油缸安装法兰 8-安装支座 9-油缸液压伺服系统 10-液压站 11-高压水泵站 12-凝汽器外壳 13-凝汽器铜管 14-液压油回油管 15-液压油供油管 16-精密位移传感器 17-水射流清洗喷头 18-精密角位移传感器 19液压回转伺服系统 20-液压回转装置 21-液压回转装置安装法兰 22-滑轮组 23高压水软管 24喷射冲动绞盘具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述本实用新型电厂凝汽器高压水射流在线清洗机械手，它主要由机械臂定位装置、高压水管收放系统和计算机控制系统构成，高压水管收放系统连接由一个高压水泵、管路系统和控制阀门组成的高压水泵站，机械臂定位装置由伸缩机械臂5、设在伸缩机械臂5前部的液压回转装置、连接在液压回转装置上的回转机械臂2构成，液压回转装置包括浮力平衡壳体1，设在浮力平衡壳体1内部的液压回转器20，驱动液压回转器20回转的液压伺服系统19和感应回转角度的精密角位移传感器18。机械臂定位装置的尾部设有液压油缸6，液压油缸6连接液压油缸伺服系统9，通过法兰盘7联接在支座8上，支座8设在凝汽器12的外壁上。高压水软管管理装置由提供高压水的软管23、收放软管23的喷射冲动绞盘24、滑轮组22构成。高压喷头收放控制装置由喷头支座4和设在喷头支座4内的清洗喷头17、喷头位置感应开关及安装在高压软管上的感应体组成。液压油缸6通过法兰盘7联接在支座8上，支座8设在凝汽器12的外壁上。液压油缸6前部设有精密直线位移传感器，尾部装有液压油缸伺服系统9。液压站10提供高压油通过液压油供油管15进入液压油缸6，推动伸缩机械臂5沿直线插入凝汽器12内。由数据采集模块、工控机、接口板和执行放大机构等构成的计算机控制系统根据直线位移传感器提供的数据，向液压油缸伺服系统9提供控制信号，精确控制伸缩机械臂的直线位移量。油缸伺服系统9的回油通过回油管14返回液压站10。伸缩机械臂的5前端设置液压回转装置。液压回转装置由顺序安装在浮力平衡壳体1内部的液压回转器20、液压回转伺服系统19和感应回转角度的精密角位移传感器18组成。液压回转器20通过法兰固定安装于浮力平衡壳体1内，浮力平衡壳体1密封，通过水的浮力克服伸缩机械臂5前部的重力，以保证伸缩机械臂5不弯曲。回转机械臂2的安装在液压回转装置上。计算机控制系统根据角位移传感器18提供的数据，向液压回转伺服系统19提供控制信号，精确控制回转机械臂的回转角度。液压回转装置的供油和回油软管通过液压油软管拖连与液压站10连通。回转机械臂1的端部装有清洗器，清洗器由支撑座4和装在支撑座内的清洗喷头17构成，清洗喷头17末端连接有高压水软管23。通过控制伸缩机械臂5和回转机械臂2的复合运动，可以完成清洗器的精确二维定位，将清洗喷头17对准凝汽器铜管13的入口位置，之后通过高压水的冲力将喷头17和高压水软管23射入凝汽器铜管13内进行在线清洗。为了整理和收放高压水软管23，避免软管卡涩或打结，专门配备有高压水软管理装置，高压水软管理装置由滑轮组22、高压水软管23和喷射冲动绞盘24构成，它能全自动完成软管的收放，保证高压水软管23随时处于张紧状态而又不会被拉断。
权利要求1.电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，其特征在于它由插入凝汽器(12)内的伸缩机械臂(5)、设在伸缩机械臂(5)前部的液压回转装置连接在液压回转器(20)上的回转机械臂(2)、清洗器和高压水管路收放系统构成，伸缩机械臂(5)的尾部设有使其伸缩的液压油缸(6)，液压油缸(6)通过法兰盘(7)联接在支座(8)上，支座(8)设在凝汽器(12)的外壁上。
2.根据权利要求1所述的电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，其特征在于所述的液压回转装置包括浮力平衡壳体(1)，设在浮力平衡壳体(1)内部的液压回转器(20)，控制液压回转器(20)回转的液压伺服系统(19)和感应回转角度的精密角位移传感器(18)。
3.根据权利要求1所述的电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，其特征在于所述的清洗器由喷头支座(4)和设在喷头支座(4)内的清洗喷头(17)构成。
4.根据权利要求1所述的电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，其特征在于所述的高压水管路收放系统由提供高压水的高压水软管(23)、收放软管(23)的滑轮组(22)和冲动绞盘(24)构成。
专利摘要本实用新型电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人，最适用于电厂凝汽器的在线除垢。它包括伸缩机械臂、回转机械臂和清洗器，由液压回转装置和高压水管路收放系统控制，伸缩机械臂和回转机械臂插入凝汽器内，将喷头及高压软管送入凝汽器铜管内，对凝汽器铜管内部的污垢进行高压水射流清洗，清洗凝汽器时发电机组不用停机，大大节省了发电厂的维护成本，提高了发电厂的运行效率，减少煤耗，节约能源，并降低了火电厂凝汽器循环水质要求，节省火电厂用于循环水处理的运行成本；清洗彻底，无污染，避免了停机带来的经济损失，具有广泛的实用性。
文档编号F28G3/00GK2779328SQ20052006929
公开日2006年5月10日 申请日期2005年2月28日 优先权日2005年2月28日
发明者彭伟, 陈宁 申请人:中国矿业大学