一种空冷凝汽器全自动清洗及除冰解冻装置的制作方法

文档序号:15708340发布日期:2018-10-19 21:09阅读:198来源:国知局
一种空冷凝汽器全自动清洗及除冰解冻装置的制作方法

本实用新型属于空冷发电厂检修技术领域,具体涉及一种空冷凝汽器全自动清洗及除冰解冻装置。



背景技术:

在北方缺水地区若采取水冷系统建设火力发电厂,过度的耗水,会导致区域性水资源供需矛盾突出及地下水位下降,甚至使生态环境遭到永久性破坏。为解决这个问题,在北方地区建设火力发电厂,汽轮机排汽系统宜采用空气冷却,即在火力发电厂系统布置中,设置空冷凝汽器冷却汽轮机排汽,采用空气直接冷却汽轮机的排汽。在直接空冷系统中,空冷凝汽器的布局采用A型框架结构,如说明书附图6所示,此种结构的空冷凝汽器主要工作原理为:汽轮机排汽排入空冷凝汽器进汽联箱,联箱内的蒸汽导入空冷凝汽器各分支冷却管,将热量通过热传导传给换热面翅片,翅片在风机组提供的冷却空气的吹扫冷却下,将翅片的热量传递到环境中,从而将各分支冷却管内的蒸汽冷凝成水,汇入凝结水联箱,进而通过凝结水管排入排汽装置热水井。

空冷凝汽器最大的特点就是节水,然而其不利的一面,就是受自然环境的影响较大,即在北方多风、多沙尘地区,置于高空的冷凝管束,则是风沙、尘埃容易着落的目标,加上树林落叶、絮花以及其他不确定物的影响,在冷凝管束表面及翅片通道内部很容易结垢及堵塞灰、泥等杂物。冷凝管束及翅片表面结垢、堵塞,将严重影响机组冷凝系统换热散热效果,导致机组冷凝排汽汽压升高,机组出力降低,机组不能正常安全运行,为保证冷凝器良好的散热性能,空冷凝汽器设置了高压水清洗装置。

现有的空冷凝汽器清洗装置存在以下缺点:1、冲洗时间长、冲洗效率低、占用人工多,劳动生产率低。一台300MW机组的空冷凝汽器一般为8列,每列分为两侧,每侧凝汽器换热面(如图7)大概在50米(长)×13米(高)左右。现有装置冲洗方式是左右移动,上下冲洗,用现在的装置冲洗,每次冲洗时,先左右移动冲洗框架0.5米,然后借助电动皮带机上下移动清洗喷嘴,在全高度范围内清洗两遍,然后再水平移动冲洗框架0.5米,再进行上下的冲洗,如此反复进行,直到将整列冲洗完毕,每次冲洗需要两人参与,一人操作控制箱,一人在冲洗喷嘴处配合调整水平冲洗位置。若冲洗一遍,每列单侧的冲洗时间在1天左右,8列16侧则需要16天左右。若想减少冲洗时间,则需增加人力,会占用过多的劳动力,使得劳动生产率很低,且过多列(两列以上)同时冲洗,还会影响冲洗水压力,影响冲洗效果。因此该种冲洗方式不适合机组运行时进行。2、冬季无法使用。空冷凝汽器在冬季运行时,部分分支冷却管有时因蒸汽流量低,容易冻结,有时因天气原因不需要投入所有的列,需要隔离部分列运行,防冻压力较高,所以该种清洗装置在冬季不敢使用,容易造成分支冷却管结冰冻结。尤其在东北、内蒙地区,可能5~6个月的冬季运行期都不敢投用清洗系统,从而导致在该段运行期内,机组空冷凝汽器翅片换热能力差,影响机组出力或增加厂用电消耗。3、清洗效果不够完美。由图7可知,分支冷却管缝长度为水平方向,现有清洗装置清洗时,为上下竖直清洗,垂直切割分支冷却管缝,每个管缝冲洗时间短,清洗效果差。4、未实现远方控制,完全就地控制,需就地连续值守,占用专门劳动力。另外,冬季空冷凝汽器运行时,若不慎冻结,因换热翅片面积大,解冻是个很麻烦的问题,蒸汽解冻不敢用,电加热、烤火等方法都没有可行的手段。现有的清洗装置不具备除冰解冻的功能。



技术实现要素:

本实用新型为解决上述问题,克服现有技术的不足,提供了一种空冷凝汽器全自动清洗及除冰解冻装置。

本实用新型采用的技术方案:一种空冷凝汽器全自动清洗及除冰解冻装置,它包括压缩热空气连接组件、高压供水组件和空冷清洗及除冰装置单元,所述压缩热空气连接组件包括常温压缩空气供气管道、空气加热器、热压缩空气管道;所述高压供水组件包括电厂除盐水来水管道和高压水泵;所述空冷清洗及除冰装置单元包括限位开关、连接框架、上导向槽、下导向槽、电机、行走轮、喷头、喷头连接管、输水支管、进水连接管、总连接管和快速管连接组件;其中,常温压缩空气管道与空气加热器的入口连接,空气加热器的出口即热压缩空气管道与总连接管连接;电厂除盐水来水管道与高压水泵的入口连通,高压水泵的出口通过管道与总连接管连接;在凝汽器的进汽联箱的两侧沿长度方向水平地固定有上导向槽,在凝汽器的凝结水联箱的一侧沿长度方向水平地固定有下导向槽,在连接框架的上下两对边处均固定有可滚动的行走轮,行走轮在上导向槽和下导向槽内左右移动,电机固定在连接框架上,通过电机驱动行走轮转动,在连接框架的左右两侧及凝汽器的左右两侧边部位均固定有限位开关,喷头连接管分两排、对称固定在连接框架的两侧,且喷头连接管垂直于上导向槽或下导向槽的行走方向,在喷头连接管上连接有输水支管,进水连接管与输水支管连接,进水连接管通过快速管连接组件与总连接管连通,在喷头连接管沿长度方向上等间距地安装有数个喷头。

进一步地,所述快速管连接组件由手动截止阀、快速管阀座、快速管接头和高压橡胶软管组成,在凝汽器的凝结水联箱所在平台上等间距固定有数个快速管阀座,每个快速管阀座串接有一手动截止阀,数个串接的快速管阀座和手动截止阀汇总与总连接管连接,快速管接头与快速管阀座连接,快速管接头通过一高压橡胶软管与进水连接管连接。

进一步地,在常温压缩空气供气管道至空气加热器入口管道上依次安装有压力表、截止阀、温度表,在空气加热器的出口与总连接管之间的管道上依次安装有温度表、压力表、逆止阀、电动关断阀,空气加热器为空冷清洗及除冰装置单元提供烘干或解冻气源。

进一步地,在高压水泵的入口处的管道上安装有一手动阀门和压力表,出口处的管道上安装有一电动阀门和压力表,高压水泵为空冷清洗及除冰装置单元提供高压清洗水,所述泵体上设置再循环电动阀门,启动前打开再循环阀,出口阀打开后,再循环阀关闭。

进一步地,还包括电厂除尘烟囱排气供热气组件,其由烟气管道、烟气过滤器、增压风机和换热后烟气返回通道组成,电厂烟囱里引来的热烟气通过烟气管道与烟气过滤器的入口连接,烟气过滤器的出口与增压风机的入口连接,增压风机的出口与空气加热器的入口侧连接,经烟气管道进入空气加热器内对常温压缩空气加热,为空气加热器提供加热热源,换热完毕后的冷烟气通过空气加热器的出口经烟气返回通道返回电厂烟囱排掉。

进一步地,在烟气管道上位于烟气过滤器的入口前的管道上依次设置有总截止阀、压力表、各个过滤器的前截止阀、差压表,在烟气过滤器与增压风机的管道上依次连接有各个过滤器的后截止阀、压力表和电动总截止阀;在增压风机的出口设置有电动关断阀、温度表、压力表;在放热后的烟气返回通道上设置有温度表和电动关断阀。

本实用新型与现有技术相比其有益效果是:

1、对分支冷却管缝进行顺向水平清洗,清洗效果更好、更彻底;

2、实现了快速全自动清洗,提高了劳动效率,节约了人力成本;

3、清洗后可以进行快速烘干,解决了冬季清洗容易冻结的限制,满足了冬季清洗的需要;

4、烘干热源若采用排放烟气热量,即保证了烘干要求,又回收了热量,起到了节能降耗的效果;

5、解决了空冷凝汽器分支冷却管28冬季冻结后的除冰解冻的问题,发现空冷凝汽器翅片轻微冻结时,就可快速投入该除冰解冻装置,烘干几遍就可快速解决问题。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态示意图;

图2为本实用新型的空冷清洗及除冰装置单元的结构示意图;

图3为本实用新型实施例1的结构流程图;

图4为本实用新型实施例2的结构流程图;

图5为本实用新型实施例3的结构流程图;

图6为现有技术中空冷凝汽器的框架结构示意图;

图7为翅片与分支冷却管的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种空冷凝汽器全自动清洗及除冰解冻装置,它包括压缩热空气连接组件、高压供水组件和空冷清洗及除冰装置单元,其特征在于,所述压缩热空气连接组件包括常温压缩空气管道1、空气加热器2、热压缩空气管道3;所述高压供水组件包括电厂除盐水来水管道4和高压水泵5;所述空冷清洗及除冰装置单元包括限位开关6、连接框架7、上导向槽8、下导向槽9、电机10、行走轮11、喷头12、喷头连接管13、输水支管14、进水连接管15、总连接管16和快速管连接组件;电厂除尘烟囱排气供热气组件由烟气管道17、烟气过滤器18、增压风机19和放热后烟气返回通道20组成,电厂烟囱里的热烟气通过烟气管道17与烟气过滤器18的入口连接,烟气过滤器18的出口与增压风机19的入口连接,增压风机19的出口与空气加热器2的烟气入口连接,经烟气管道17进入空气加热器2内,对常温压缩空气加热、换热完毕后的冷烟气通过空气加热器2的烟气侧出口经烟气返回通道20返回电厂烟囱排掉,为空气加热器2提供加热热源。

其中,常温压缩空气管道1与空气加热器2的空气侧入口连接,空气加热器2的空气出口即热压缩空气管道3与总连接管16连接;电厂除盐水来水管道4与高压水泵5的入口连通,高压水泵5的出口通过管道与总连接管16连接;在凝汽器的进汽联箱21的两侧沿长度方向水平地固定有上导向槽8,在凝汽器的凝结水联箱22的一侧沿长度方向水平地固定有下导向槽9,在连接框架7的上下两对边处均固定有可滚动的行走轮11,行走轮11在上导向槽8和下导向槽9内左右移动,电机10固定在连接框架7上,通过电机10驱动行走轮11转动,在连接框架7的左右两侧及凝汽器的左右两侧边部位均固定有限位开关6,喷头连接管13分两排、对称固定在连接框架7的两侧,且喷头连接管13垂直于上导向槽8或下导向槽9的行走方向,在喷头连接管13上连接有输水支管14,进水连接管15与输水支管14连接,进水连接管15通过快速管连接组件与总连接管16连通,在喷头连接管13沿长度方向上等间距地安装有数个喷头12。

本实用新型中所述快速管连接组件由手动截止阀23、快速管阀座24、快速管接头25和高压橡胶软管26组成,在凝汽器的每列凝结水联箱22两侧平台上等间距固定有数个快速管阀座24,每个快速管阀座24串接有一手动截止阀23,数个串接的快速管阀座24和手动截止阀23汇总与总连接管16连接,快速管接头25与快速管阀座24连接,快速管接头25通过一高压橡胶软管26与进水连接管15连接。

本实用新型中在常温压缩空气管道1至空气加热器2入口管道上依次安装有压力表、截止阀、温度表,在空气加热器2的出口与总连接管16之间的管道上依次安装有温度表、压力表、逆止阀、电动关断阀,空气加热器2为空冷清洗及除冰装置单元提供烘干或解冻气源。

本实用新型中在高压水泵5的入口处的管道上安装有一手动阀门和压力表,出口处的管道上安装有一电动阀门和压力表,高压水泵5为空冷清洗及除冰装置单元提供高压清洗水,所述泵体上设置再循环电动阀门,启动前打开再循环阀,出口阀打开后,再循环阀关闭。

本实用新型中在烟气管道17至烟气过滤器18的入口前的管道上依次设置有总截止阀、压力表、各个过滤器的前截止阀、差压表,在烟气过滤器18与增压风机19的管道上依次连接有各个过滤器的后截止阀、压力表和电动总截止阀;在增压风机19的出口设置有电动关断阀、温度表、压力表;在放热后的烟气返回通道20上设置有温度表和电动关断阀。

本实施例中:烟气过滤器18,用于对除尘后的锅炉烟气进行再过滤,防止堵塞空气加热器2,正常可一运一备;增压风机19,用于对烟气增压,满足空气换热器加热介质压头的需求并提高空气加热器2的换热效果;温度表,监测排烟温度及热空气温度。

本实施例的工作过程:烟气过滤器18前后设置有截止阀,并与自电厂排烟管道引来的一除尘后的烟气管道17相通,前后均设有压力表,还设置有差压表,监测过滤器前后差压,出口与增压风机19入口管道相通,风机进出口均设置电动关断阀,便于远方控制或快速启停,增压风机19可采取400V电机带动,风机出口设有温度表和压力表,监测设备出口运行参数,然后出口管道与空气加热器2入口管相连,经过空气加热器2放热后,烟气靠剩余压头返回烟囱排掉;电厂常温压缩空气来气管道与空气加热器2空气侧入口相连,经加热器加热后,供给空冷凝汽器冲洗及除冰装置单元做烘干或解冻气源;从电厂除盐水母管引来一供水管道与高压水泵5入口相连,出口高压水则供给空冷凝汽器冲洗及除冰装置单元做冲洗水用。

空冷清洗及除冰装置单元控制信号、加热热源管路电动关断挡板、增压风机19及空气管路电动关断挡板的控制,均可接入集控DCS控制画面,单独做成空冷清洗及除冰装置单元画面,也可设计成就地控制柜控制方式,热控测量仪表可设置为就地仪表,也可根据需要设置成远传变送器,且同一个温度或压力测量点均可设置就地和远传两套仪表,以完全实现自动化控制。

喷头12的控制电机10可设置正转运行、反转运行,以对应喷头12在导向槽滑轨上的左移或右移,可设计成自动和手动两种运行方式,电机10遇限位开关6闭合信号时可自动停止运行,也可切至手动以单独对某一区域进行重点清洗或烘干解冻。

本实用新型在使用时,在春、夏、秋季不投用空气加热器2运行,在冬季环境温度≥2℃进行清洗时,要将空气加热器2投入备用,冲洗完毕后,随后进行烘干,防止清洗水渍在翅片27上结冰,在冬季翅片27发生部分冻结现象时,也可投入空气加热器2,为翅片27烘干解冻。在使用时,检查管路按附图所示流程图安装调试完毕,检查空冷凝汽器清洗及除冰装置喷嘴组单元安装调试完毕,检查除盐水供水压力正常,打开高压清洗水泵入口阀,将喷嘴组控制单元软管连接妥当并打开待清洗列阀门,启动水泵运行,检查压力正常,关闭再循环阀,投入喷嘴组单元移动电机10,开始进行清洗。在冬季清洗时,除空气加热器2出口电动门关闭外,投入空气加热器2其他管路设备运行,做好烘干准备。每侧来回清洗两遍后,即刻停止水泵运行,关闭其出口阀,打开空气加热器2出口电动门,投入热压缩空气烘干管路运行,进行分支冷却管28烘干。

实施例2

一种空冷凝汽器全自动清洗及除冰解冻装置,它包括压缩热空气连接组件、高压供水组件和空冷清洗及除冰装置单元,其特征在于,所述压缩热空气连接组件包括常温压缩空气管道1、空气加热器2、热压缩空气管道3;所述高压供水组件包括电厂除盐水来水管道4和高压水泵5;所述空冷清洗及除冰装置单元包括限位开关6、连接框架7、上导向槽8、下导向槽9、电机10、行走轮11、喷头12、喷头连接管13、输水支管14、进水连接管15、总连接管16和快速管连接组件;其中,常温压缩空气管道1与空气加热器2的空气侧入口连接,空气加热器2的空气出口即热压缩空气管道3与总连接管16连接;电厂除盐水来水管道4与高压水泵5的入口连通,高压水泵5的出口通过管道与总连接管16连接;在凝汽器的进汽联箱21的两侧沿长度方向水平地固定有上导向槽8,在凝汽器的凝结水联箱22的一侧沿长度方向水平地固定有下导向槽9,在连接框架7的上下两对边处均固定有可滚动的行走轮11,行走轮11在上导向槽8和下导向槽9内左右移动,电机10固定在连接框架7上,通过电机10驱动行走轮11转动,在连接框架7的左右两侧及凝汽器的左右两侧边部位均固定有限位开关6,喷头连接管13分两排、对称固定在连接框架7的两侧,且喷头连接管13垂直于上导向槽8或下导向槽9的行走方向,在喷头连接管13上连接有输水支管14,进水连接管15与输水支管14连接,进水连接管15通过快速管连接组件与总连接管16连通,在喷头连接管13沿长度方向上等间距地安装有数个喷头12。

本实用新型中所述快速管连接组件由手动截止阀23、快速管阀座24、快速管接头25和高压橡胶软管26组成,在凝汽器的每列凝结水联箱22两侧平台上等间距固定有数个快速管阀座24,每个快速管阀座24串接有一手动截止阀23,数个串接的快速管阀座24和手动截止阀23汇总与总连接管16连接,快速管接头25与快速管阀座24连接,快速管接头25通过一高压橡胶软管26与进水连接管15连接。

本实用新型中在常温压缩空气管道1至空气加热器2入口管道上依次安装有压力表、截止阀、温度表,在空气加热器2的出口与总连接管16之间的管道上依次安装有温度表、压力表、逆止阀、电动关断阀,空气加热器2为空冷清洗及除冰装置单元提供烘干或解冻气源。

本实用新型中在高压水泵5的入口处的管道上安装有一手动阀门和压力表,出口处的管道上安装有一电动阀门和压力表,高压水泵5为空冷清洗及除冰装置单元提供高压清洗水,所述泵体上设置再循环电动阀门,启动前打开再循环阀,出口阀打开后,再循环阀关闭。

本实用新型中的空气加热器2加热原理采用电加热,设置有温度高自动断电保护。

本实施例的工作过程:电厂常温压缩空气管道1与空气加热器2的入口相连,经加热器加热后,供给空冷凝汽器冲洗及除冰装置单元做烘干或解冻气源;从电厂除盐水母管引来一供水管道与高压水泵5入口相连,出口高压水则供给空冷凝汽器冲洗及除冰装置单元做冲洗水用。

空冷清洗及除冰装置单元控制信号、加热热源管路电动关断挡板、增压风机19控制、空气管路电动关断挡板控制,均可接入集控DCS控制画面,单独做成空冷凝汽器冲洗除冰系统画面,也可设计成就地控制柜控制方式,热控测量仪表可设置为就地仪表,也可根据需要设置成远传变送器,且同一个温度或压力测量点均可设置就地和远传两套仪表,以完全实现自动化控制。

喷头12的控制电机10可设置正转运行、反转运行,以对应喷头12在滑轨上的左移或右移,可设计成自动和手动两种运行方式,电机10遇限位开关6闭合信号时可自动停止运行,也可切至手动以单独对某一区域进行重点清洗或烘干解冻。

本实用新型在使用时,在春、夏、秋季不投用空气加热器2运行,在冬季环境温度≥2℃进行清洗时,要将空气加热器2投入备用,冲洗完毕后,随后进行烘干,防止清洗水渍在分支冷却管28上结冰,在冬季分支冷却管28发生部分冻结现象时,也可投入空气加热器2,为翅片烘干解冻。在使用时,检查管路按附图所示流程图安装调试完毕,检查空冷凝汽器清洗及除冰装置喷嘴组单元安装调试完毕,检查除盐水供水压力正常,打开高压清洗水泵入口阀,将喷嘴组控制单元软管连接妥当并打开待清洗列阀门,启动水泵运行,检查压力正常,关闭再循环阀,投入喷嘴组单元移动电机10,开始进行清洗。在冬季清洗时,除空气加热器2出口电动门关闭外,投入空气加热器2其他管路设备运行,做好烘干准备。每侧来回清洗两遍后,即刻停止水泵运行,关闭其出口阀,打开空气加热器2出口电动门,投入热压缩空气烘干管路运行,进行分支冷却管28烘干。

本实施例相比实施例1未设置烟气换热管路,空气加热器2由于采用电加热,系统简单,投资少,但浪费厂用电。

实施例3

在上述实施例1中,将空气加热器2的加热热源改为电厂辅助蒸汽或排污蒸汽中的一种,放热后的烟气返回管道改为疏水管道,即为本实施例。本实施例相比实施例1,由于压缩空气加热热源采用电厂辅助蒸汽或排污蒸汽中的一种,系统比示例2复杂,与示例1相差不大,如采用辅助蒸汽,不如示例1节能效果好,如采用锅炉排污蒸汽,亦可充分的回收热量,实现节能降耗,与示例1效果差不多。

在上述实施例1、实施例2和实施例3的3个实施例中:空气加热器2, 可采用锅炉排烟加热,吸收烟气的热量,减少锅炉排烟热损失,完成对空气的加热,出口温度控制在70~100℃,向清洗装置提供洁净的热压缩空气,可以作为冬季清洗之后的烘干气源,还可用作除冰解冻气源;也可采用蒸汽(利用电厂辅汽或排污蒸汽)加热,还可采用电加热;

逆止阀,防止高压水倒流至压缩空气管道;

电动关断阀,可以隔断流体,可以快速投入相应管路运行;

高压水泵5,为清洗装置提供清洗水,额定压力不小于8MPa;高压清洗水泵进口设手动门,出口设电动阀,泵体设再循环电动阀,启动前打开再循环阀,出口阀打开后,再循环阀关闭;

差压表或压力表,监测烟气过滤器18进出口差压,差压高时隔离清扫过滤器,监测增压风机19进出口烟气压力、空气加热器2进出口空气压力;

限位开关6,用以控制连接框架7的左右行程,框架移动时,接触到限位开关6,则电机10停止运行;

总连接管16,负责输送高压清洗水或热压缩空气;手动截止阀23,可以根据需要隔断相应管道。需要清洗时将高压橡胶软管26两端的快速管接头25与进水连接管15和快速管阀座24连接,导通供水或供气管路,进行清洗或烘干。清洗或烘干时,喷头12喷出高压水雾对翅片27清洗。上述3个实施例中完全可将相关控制设计成合理的热控联锁保护控制回路,将电气回路连至控制回路中,实现远方控制,避免人工连续值守,很大程度上解放了劳动力。

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