专利名称：发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力系统领域，特别涉及发电厂凝汽器胶球清洗系统领域，具体是指一种发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置。
背景技术：
凝汽器是发电厂的重要设备之一，在长期运行过程中，凝汽器冷却水管内壁易发生结垢或产生生物污垢，传热效率会显著降低，进而影响发电机组的效率和出力。凝汽器胶球清洗系统是目前国内外最常用、最有效的清洗凝汽器冷却水管的方法。它能在发电机组正常工作的情况下在线清洗凝汽器冷却水管，解决凝汽器冷却水管的脏污问题，使凝汽器始终保持最佳清洁状态，进而延长凝汽器使用寿命并增加发电机组出力及降低煤耗。该系统最早于上世纪五十年代由德国Taprogge公司发明并逐步引进国内，广泛地应用于火力及核能电厂。
对于凝汽器胶球清洗系统来说，其构成及工作原理如下请参阅图1所示，该系统由收球网、循环单元及输送管路三部分组成，胶球循环单元内的胶球由胶球循环泵打出，随水流注入冷却水入口，清洗凝汽器换热管内壁后流出，经收球网分离后返回胶球循环单元并再次注入冷却水入口，进行下一次清洗。
再请参阅图2a、2b和2c所示，其为目前国内使用的胶球清洗系统收球网主要有三种形式，分别为A字型、V字型及漏斗型。
胶球循环装置由胶球循环泵及集球器组成，国内外厂家的结构基本类似。
对于目前的凝汽器胶球清洗系统，由于胶球清洗系统收球率为判断系统好坏的一项重要标准，根据国家电力行业标准”凝汽器胶球清洗装置和循环水二次滤网装置”(DL/T581-95)，胶球清洗系统收球率超过90％为合格。据有关资料介绍，华东电网300MW以上大机组配备的胶球清洗系统，胶球收球率在90％以上的仅占20％左右，胶球收球率在53％以上的约为42％，其余完全不能投入使用，其中包括进口的胶球清洗系统。全国范围内亦是如此。
造成胶球清洗系统收球率低的原因除系统本身的因素外，还跟胶球系统的凝汽器的管路布置有关。胶球清洗系统的收球网上游应有相当于3倍直径的直管段以保证管路内的流场均匀，便于收球网正常工作。实际工程中因安装空间的原因，往往无法做到。通常循环水出凝汽器即90°水平拐弯，接下来便是往下90°拐弯，循环水管道的直径一般都在1.6m以上，大直径的管道在如此狭小空间内连续2个90°拐弯，胶球清洗系统的收球网即安装在拐弯后的管道内，通常在收球网上方或下方还须安装蝶阀，造成水流极不稳定，容易产生水内涡、阶越涡等涡流，严重影响胶球清洗系统的收球率。请参阅图3所示，其为模拟弯管内的水流状况。
此外，收球网底部胶球出口处导流元件的结构形式及尺寸对收球网胶球收集能力有很大的影响。导流元件可将胶球顺利地引入胶球出球管路，实际使用中，往往因设计或制造不当，导流元件造成的下方紊流不仅难以起到输送胶球的作用，反而会扰乱出球口处的流场，造成出球不畅；或根本无导流元件，如漏斗形式的收球网，也会影响胶球的正常收集。
实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够提高胶球清洗系统中的胶球回收率、持续保持凝汽器的清洁高效运行、结构简单实用、坚固耐用、制造安装成本较低、使用范围较为广泛的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置。
为了实现上述的目的，本实用新型的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置具有如下构成该发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，包括凝汽器管道和管道出口处的收球网，其主要特点是，所述的凝汽器管道的弯管部分沿管道中央轴向固定设置有导流板。
该导流板的两侧边均固定于弯管两侧管壁上，且该导流板上下两面与管道内壁之间固定设置有支撑杆。
所述的导流板为金属板，且该导流板的两侧边均焊接固定于弯管两侧管壁上。
所述的支撑杆为金属杆，该金属杆的两端分别焊接固定于所述的导流板表面与管道内壁上。
所述的导流板为钢板，所述的金属杆为钢管。
所述的收球网的形状可以为A字型、V字型或者漏斗型。
所述的漏斗型收球网的底部出球口上方固定设置一圆台型导流罩，所述的圆台型导流罩靠近出球口一端的横截面半径大于远离出球口一端的横截面半径。
所述的圆台型导流罩中设置有沿其横截面径向延伸的加强筋板，所述的加强筋板通过薄板包围。
所述的圆台型导流罩的材料为钢材。
采用了该实用新型的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，由于在凝汽器的弯管管道沿管道中央轴向固定设置有导流板，该导流板两侧边焊接固定于管壁上，且上下两面与管道内壁之间焊接固定有支撑杆，从而使循环水流能够均匀地流经收球网，从而改善收球网段的流场状况，便于胶球顺畅回流；而且在漏斗型收球网的出球口上方固定设置有圆台型导流罩，从而能够产生紊流，避免胶球吸附于收球网板上，使胶球能顺利进入出球口并进行下个循环，提高了胶球的回收率，持续保持凝汽器的清洁高效运行；不仅如此，本实用新型的导流装置的结构简单实用，坚固耐用，制造安装成本较低，使用范围较为广泛，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，降低汽机背压，从而减少燃料消耗，增加机组发电出力，给人们的生产和生活带来了很大的便利。
图1为现有技术中的凝汽器胶球清洗系统示意图。
图2a、2b和2c分别为现有技术中收球网的三种类型。
图3为现有技术中凝汽器弯管内水流分布示意图。
图4为本实用新型的发电厂凝汽器胶球清洗系统中设置于弯管部分中的导流板的轴向截面示意图。
图5为本实用新型的发电厂凝汽器胶球清洗系统中设置于弯管部分中的分段导流板的轴向截面示意图。
图6为本实用新型的发电厂凝汽器胶球清洗系统中设置于漏斗型收球网中的导流罩的正面示意图。
图7为图6中的导流罩的轴向截面示意图。
图8为图6中的导流罩的横截面示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图4至图8所示，该发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，包括凝汽器管道2和管道出口处的收球网1，其中，所述的凝汽器管道2的弯管部分沿管道中央轴向固定设置有导流板3，该导流板3为金属板，其两侧边均焊接固定于弯管管道2的两侧管壁上，且该导流板3上下两面与管道2内壁之间固定设置有支撑杆4；所述的支撑杆4为金属杆4，该金属杆4的两端分别焊接固定于所述的导流板3表面与管道2内壁上，其主要作用是为了防止管道2内水流冲击造成导流板3振动引起撕裂。
在本实施例中，所述的导流板3采用钢板3，所述的金属杆4采用钢管4，当然也可以根据实际情况采用其它合适的材料。
同时，上述的收球网1的形状可以采用A字型、V字型或者漏斗型。而其中，所述的漏斗型收球网1的底部出球口11上方固定设置一圆台型导流罩5，所述的圆台型导流罩5靠近出球口11一端的横截面半径大于远离出球口11一端的横截面半径；所述的圆台型导流罩5中设置有沿其横截面径向延伸的加强筋板51，所述的加强筋板51通过薄板52包围，且所述的圆台型导流罩5的材料采用钢材，当然也可以根据实际情况采用其它合适的材料。
在实际使用当中，本实用新型针对胶球清洗系统出现的问题，针对每一个机组不同的水力状况通过计算机模拟，在不改变现有管路布置的情况下，加装整流装置，使循环水流能够均匀地流经收球网，从而改善收球网段的流场状况，便于胶球顺畅回流。请参阅图4所示，在弯管2中央轴向焊接一块钢板3，两端焊接于弯管2两侧管壁，为防止管道内水流冲击造成钢板3振动引起钢板3撕裂，在钢板3上下均辅以钢管4支撑。钢板3及钢管4尺寸视具体工况而定。
在收球网1胶球出口11处须安装导流罩5，导流罩5产生紊流，避免胶球吸附于收球网1的板上，使胶球能顺利进入出球口11并进行下个循环。由于漏斗型收球网1在多数工况下无法顺利收集胶球，导致胶球清洗系统收球率较低。为此，针对漏斗型收球网1专门设计了上述导流罩5，在收球网1出球口11上方设置了该圆台型导流罩5，可将胶球顺利引入胶球出球口11。
在采用本实用新型的技术后，对数十台发电机组的胶球清洗系统进行了相应的改造，收球率均达到了90％以上，取得了满意的结果。
由于胶球清洗系统为在线式运行，能够持续保持凝汽器的清洁高效运行，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，降低汽机背压，从而减少燃料消耗，增加机组发电出力。目前胶球清洗系统已逐渐成为国内外电厂的标准配置，并且在国内也日益成为机组运行考核的重要指标之一。胶球清洗系统的投用，可为电厂带来两方面的效益。
以往经验表明，配备胶球清洗系统可在同样能耗下，增加机组出力0.6％～2％左右，甚至对于冷却水质较差的老机组可达3％以上，由此带来的经济效益十分显著。
以300MW机组为例年平均负荷70％年平均运行时间6000h上网电价 0.3元/kWh机组年增加效益
300,000kW×6000h×70％×0.3元/kWh×(0.6％～2％)＝226.8～756万元胶球清洗系统带来的经济效益也可以按照如下数据判断以下是来自GEC-ALSTHOM的数据资料(凝汽器真空度与机组出力变化关系)
此外，胶球清洗系统的正常投用，不仅可对电厂带来直接的经济效益，还能减少金属腐蚀，延长机组寿命，免除人工清洗，并减少停机时间及由此造成的产值损失及减少化学水处理费用，其费用也相当可观。
实际例子江苏某电厂，机组容量为300MW，采用美国WSA胶球清洗系统，收球网形式为A字型，收球网上游有一蝶阀，冷凝器进出口管径为1.6m。因胶球清洗系统收球率较低，长期搁置不用。经会诊，确认收球率低的原因为弯管流场不稳定引起。经在弯管段添加整流装置后，收球率超过90％。
内蒙某电厂，机组容量为600MW，采用国内兰州某厂胶球清洗系统，收球网形式为漏斗型，冷凝器进出口管径为2.4m。胶球清洗系统收球率仅10％左右。经会诊，确认收球率低的原因为弯管流场不稳定及收球网底部紊流引起。经在弯管段添加整流装置及收球网底部安装导流罩后，收球率超过90％。
采用了上述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，由于在凝汽器的弯管管道2沿管道中央轴向固定设置有导流板3，该导流板3两侧边焊接固定于管壁上，且上下两面与管道2内壁之间焊接固定有支撑杆4，从而使循环水流能够均匀地流经收球网1，从而改善收球网段的流场状况，便于胶球顺畅回流；而且在漏斗型收球网1的出球口11上方固定设置有圆台型导流罩5，从而能够产生紊流，避免胶球吸附于收球网板上，使胶球能顺利进入出球口11并进行下个循环，提高了胶球的回收率，持续保持凝汽器的清洁高效运行；不仅如此，本实用新型的导流装置的结构简单实用，坚固耐用，制造安装成本较低，使用范围较为广泛，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，降低汽机背压，从而减少燃料消耗，增加机组发电出力，给人们的生产和生活带来了很大的便利。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求1.一种发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，包括凝汽器管道和管道出口处的收球网，其特征在于，所述的凝汽器管道的弯管部分沿管道中央轴向固定设置有导流板。
2.根据权利要求1所述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，其特征在于，该导流板的两侧边均固定于弯管两侧管壁上，且该导流板上下两面与管道内壁之间固定设置有支撑杆。
3.根据权利要求2所述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，其特征在于，所述的导流板为金属板，且该导流板的两侧边均焊接固定于弯管两侧管壁上。
4.根据权利要求3所述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，其特征在于，所述的支撑杆为金属杆，该金属杆的两端分别焊接固定于所述的导流板表面与管道内壁上。
5.根据权利要求4所述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，其特征在于，所述的导流板为钢板，所述的金属杆为钢管。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，其特征在于，所述的收球网的形状为A字型、V字型或者漏斗型。
7.根据权利要求6所述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，其特征在于，所述的漏斗型收球网的底部出球口上方固定设置一圆台型导流罩，所述的圆台型导流罩靠近出球口一端的横截面半径大于远离出球口一端的横截面半径。
8.根据权利要求7所述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，其特征在于，所述的圆台型导流罩中设置有沿其横截面径向延伸的加强筋板，所述的加强筋板通过薄板包围。
9.根据权利要求7所述的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，其特征在于，所述的圆台型导流罩的材料为钢材。
专利摘要本实用新型涉及一种发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，包括凝汽器管道和管道出口处的收球网，其中凝汽器管道的弯管部分沿管道中央轴向固定设置有导流板。采用该种结构的发电厂凝汽器胶球清洗系统中的导流装置，使循环水流能够均匀地流经收球网，从而改善收球网段的流场状况，便于胶球顺畅回流；而且避免胶球吸附于收球网板，使胶球能顺利进入出球口并进行下个循环，提高了胶球的回收率，持续保持凝汽器的清洁高效运行；同时结构简单实用，坚固耐用，制造安装成本较低，使用范围较广泛，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，降低汽机背压，减少燃料消耗，增加机组发电出力，给人们的生产和生活带来了很大的便利。
文档编号B08B9/02GK2911386SQ20062004220
公开日2007年6月13日 申请日期2006年5月26日 优先权日2006年5月26日
发明者蔡峰, 杨捷, 徐胤懿 申请人:上海强思科技发展有限公司