一种汽轮机胶球反冲洗系统的制作方法

本实用新型涉及火力发电机组技术领域，尤其涉及一种汽轮机胶球反冲洗系统。

背景技术：

火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

原动机通常是蒸汽机或燃气轮机，在一些较小的电站，也有可能会使用内燃机。它们都是通过利用高温、高压蒸汽或燃气通过透平变为低压空气或冷凝水这一过程中的压降来发电的。

火电仅指燃烧发电，热电是指发电的同时用产生的热能取暖，为提高效率节省能源，一般是发电与供热联合的方式。即是在汽轮机某一级抽出一部分汽来供热，其余的仍冲转汽轮机。

带动发电机发电，两者可调整，可供热多发电少，也可供热少发电多。当前中国受能源政策影响，正在大力发展核电，水电，这些也可供热，有的国家为了节约能源，有风力与地热发电，而中国很少。也就是说火力发电厂主要是用来发电的。热电厂主要是提供热能的，也可是火力发电厂的副产品。

火电厂的生产途径主要包括以下几个方面：

燃煤，用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动，放出热量，最后进入除尘器，将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内，利用热烟气加热空气。这样，一方面使进入锅炉的空气温度提高，易于煤粉的着火和燃烧，另一方面也可以降低。

排烟温度，提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股：一股去磨煤机干燥和输送煤粉，另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内，与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内，再由灰浆泵送至灰场。

火力发电厂在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热器送入省煤器。在省煤器内，水受到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛四周密布着水管，称为水冷壁。水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通。汽包内的水经由水冷壁不断循环，吸收着煤受燃烧过程中放出的热量。部分水在水冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和蒸汽在过热器中继续吸热，成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的压力和温度，因此有很大的热势能。具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后，便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。

汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。在发电机转子的另一端带着一台小直流发电机，叫励磁机。励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中，使转子成为电磁铁，周围产生磁场。当发电机转子旋转时，磁场也是旋转的，发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生电流。这样，发电机便把汽轮机的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后，由输电线送至电用户。

释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为乏汽。乏汽在凝汽器内被循环水泵送入凝汽器的冷却水冷却，重新凝结成水，此水成为凝结水。凝结水由凝结水泵送入低压加热器并最终回到除氧器内，完成一个循环。在循环过程中难免有汽水的泄露，即汽水损失，因此要适量地向循环系统内补给一些水，以保证循环的正常进行。高、低压加热器是为提高循环的热效率所采用的装置，除氧器是为了除去水含的氧气以减少对设备及管道的腐蚀。

除了上述的主要系统外，火电厂还有其它一些辅助生产系统，如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的生产任务。为保证这些设备的正常运转，火电厂装有大量的仪表，用来监视这些设备的运行状况，同时还设置有自动控制装置，以便及时地对主辅设备进行调节。现代化的火电厂，已采用了先进的计算机分散控制系统。这些控制系统可以对整个生产过程进行控制和自动调节，根据不同情况协调各设备的工作状况，使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部分。

随着我国经济的迅速发展，社会用电量日益提高，2016年社会用电量59198亿千瓦时，其中火电发电量占全国总发电量74.37％，提高火电厂机组的性能不但有益于降低机组的发电煤耗，还有着巨大的节能减排的社会效益和经济效益。目前现有的国内外机组在运行中冷端系统运行性能达不到设计值，严重影响了机组出力和厂用电率。而胶球系统由于经常出现堵塞现象导致不能正常投入运行，严重影响汽轮发电机组凝汽器真空端差指标，增加了机组煤耗，导致冷端设备的运行参数偏离最优值，因此造成的煤耗损失达1～5g/(kW·h)。现有的汽轮机凝汽器胶球系统不具备反冲洗与后水室排污功能，发生堵球及沉球时无法实现在线冲洗，只能限制机组负荷减出力，停止凝汽器半侧运行进行清理，给清洗工作带来了不便。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种汽轮机胶球反冲洗系统，旨在于解决现有的汽轮机凝汽器胶球系统不具备反冲洗与后水室排污功能，发生堵球及沉球时无法实现在线冲洗，只能限制机组负荷减出力，停止凝汽器半侧运行进行清理，给清洗工作带来了不便的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种汽轮机胶球反冲洗系统，应用于火电厂冷端设备，包括：

凝结器、胶球室、排污管道和反冲洗管道；

所述凝结器包括凝结本体、设于所述凝结本体前端的凝结入口水室和凝结出口水室，以及设于所述凝结本体后端的凝结后水室；

所述胶球室包括胶球室入口和胶球室出口；

所述排污管道的一端与所述凝结后水室连接，另一端与所述胶球室入口连接；

所述反冲洗管道一端与所述胶球室出口连接，另一端与所述胶球室入口区别于所述排污管道连接处的位置连接。

优选地，还包括胶球泵，设于所述胶球室入口的管路上；

所述胶球泵包括胶球泵入口和胶球泵出口；

所述排污管道与所述胶球泵入口连接。

优选地，所述胶球室入口设有第一截止门；所述胶球室出口设有第二截止门。

优选地，所述反冲洗管道设有反冲洗截止门。

优选地，所述排污管道设有排污管截止门。

优选地，所述胶球室还包括排水管；所述排水管设于所述胶球室外侧。

优选地，还包括循环水入水管和循环水出水管；

所述循环水入水管分别与所述凝结入口水室和所述胶球室出口连通；

所述循环水出水管分别于所述凝结出口水室和所述胶球泵入口连通。

优选地，还包括设于所述胶球室入口和胶球室出口的水压压力传感器和流速传感器。

优选地，还包括中控系统；

所述中控系统包括依次电连接的处理模块、控制模块、时间模块和显示模块。

所述处理模块，用于根据预设的清洗流程对管路进行反冲清洗；

所述控制模块，用于根据所述处理模块的指令对管路的截止门进行控制；

所述时间模块，用于设定反冲清洗的时间；

所述显示模块，用于将所述水压压力传感器和流速传感器的数据、反冲清洗流程进行显示。

优选地，所述控制模块包括：第一截止门控制单元、第二截止门控制单元、反冲洗截止门控制单元和排污管截止门控制单元；

所述第一截止门控制单元，用于控制第一截止门的开关；

所述第二截止门控制单元，用于控制第二截止门的开关；

所述反冲洗截止门控制单元，用于控制所述反冲洗截止门的开关；

所述排污管截止门控制单元，用于控制排污管截止门的开关。

本实用新型提供一种汽轮机胶球反冲洗系统，包括凝结器、胶球室、排污管道和反冲洗管道；其中，排污管道的一端与凝结后水室连接，另一端与胶球室入口连接；反冲洗管道一端与胶球室出口连接，另一端与胶球室入口区别于排污管道连接处的位置连接。通过排污管道和反冲洗管道的连接，使火电厂冷端设备对系统发生堵球的部位有针对性的进行冲洗，当运行中发生胶球回球不正常时，使用本系统可将在系统中堵塞的胶球冲洗出来再次投入系统运行，避免了现有的汽轮机凝汽器胶球系统不具备反冲洗与后水室排污功能，发生堵球及沉球时无法实现在线冲洗，只能限制机组负荷减出力，停止凝汽器半侧运行进行清理，给清洗工作带来了不便的问题。

附图说明

图1为本实用新型汽轮机胶球反冲洗系统的结构示意图；

图2为本实用新型汽轮机胶球反冲洗系统的中控系统的模块示意图；

图3为本实用新型汽轮机胶球反冲洗系统的控制模块的模块示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种汽轮机胶球反冲洗系统，应用于火电厂冷端设备，包括：

凝结器1、胶球室2、排污管道和反冲洗管道4；

所述凝结器1包括凝结本体11、设于所述凝结本体11前端的凝结入口水室12和凝结出口水室13，以及设于所述凝结本体11后端的凝结后水室14；

所述胶球室2包括胶球室入口21和胶球室出口22；

所述排污管道的一端与所述凝结后水室14连接，另一端与所述胶球室入口21连接；

所述反冲洗管道4一端与所述胶球室出口22连接，另一端与所述胶球室入口21区别于所述排污管道连接处的位置连接。

需要理解的是，火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

火电仅指燃烧发电，热电是指发电的同时用产生的热能取暖，为提高效率节省能源，一般是发电与供热联合的方式。即是在汽轮机某一级抽出一部分汽来供热，其余的仍冲转汽轮机。

随着我国经济的迅速发展，社会用电量日益提高，2016年社会用电量59198亿千瓦时，其中火电发电量占全国总发电量74.37％，提高火电厂机组的性能不但有益于降低机组的发电煤耗，还有着巨大的节能减排的社会效益和经济效益。目前国内外机组在运行中的突出问题是冷端系统运行性能达不到设计值，严重影响了机组出力和厂用电率。特别是部分国产火电机组，冷却塔出力不足、循环水系统不匹配、凝汽器漏气和结垢等严重影响了机组真空，由于冷端设备缺少实时在线诊断系统，特别是低负荷调峰工况下的实时诊断，导致冷端设备的运行参数偏离最优值，因此造成一定的煤耗损失。

本实用新型提供一种汽轮机胶球反冲洗系统，包括凝结器1、胶球室、排污管道和反冲洗管道4；其中，排污管道的一端与凝结后水室14连接，另一端与胶球室入口21连接；反冲洗管道4一端与胶球室出口22连接，另一端与胶球室入口21区别于排污管道连接处的位置连接。通过排污管道和反冲洗管道4的连接，使火电厂冷端设备对系统发生堵球的部位有针对性的进行冲洗，当运行中发生胶球回球不正常时，使用本系统可将在系统中堵塞的胶球冲洗出来再次投入系统运行，避免了现有的汽轮机凝汽器胶球系统不具备反冲洗与后水室排污功能，发生堵球及沉球时无法实现在线冲洗，只能限制机组负荷减出力，停止凝汽器半侧运行进行清理，给清洗工作带来了不便的问题。

优选地，还包括胶球泵5，设于所述胶球室入口21的管路上；

所述胶球泵5包括胶球泵入口51和胶球泵出口52；

所述排污管道与所述胶球泵入口51连接。

上述，胶球泵5设于胶球室入口21端，包括胶球泵入口51和胶球泵出口52，当管路中出现胶球堵塞严重时，需要运用循环水入口到循环水出口的水流，利用胶球泵5增加水压，对管路内的堵塞的大量胶球进行冲洗，待冲洗完毕，解决堵塞问题后，关闭胶球泵5，继续运行。

优选地，所述胶球室入口21设有第一截止门23；所述胶球室出口22设有第二截止门24；

第一截止门23设于胶球室入口21处，用于反冲洗时临时关闭第一截止门23，此时管路形成闭合环路，用于冲洗胶球室出口22端；

第二截止门24设于胶球室出口22处，用于反冲洗时临时关闭第二截止门24，此时管路形成闭合环路，用于冲洗胶球室入口21端。

优选地，所述反冲洗管道4设有反冲洗截止门41。

优选地，所述排污管道设有排污管截止门31。

优选地，所述胶球室还包括排水管；所述排水管设于所述胶球室外侧。

优选地，还包括循环水入水管6和循环水出水管7；

所述循环水入水管6分别与所述凝结入口水室和所述胶球室出口22连通；

所述循环水出水管7分别于所述凝结出口水室和所述胶球泵入口51连通。

优选地，还包括设于所述胶球室入口21和胶球室出口22的水压压力传感器25和流速传感器26。

上述，需要理解的是，水压压力传感器25是工业实践中最为常用的一种压力传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及石油管道、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道送风、锅炉负压等众多行业。其工作原理风压传感器的压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。

上述，需要理解的是，流速传感器26，也成为水流传感器。水流传感器是指通过对水流量的感应而输出脉冲信号或电流、电压等信号的水流量感应仪器，这种信号的输出和水流量成一定的线性比例，有相应的换算公式和比较曲线，因此可做水控方面的管理和流量计算，在热力方面配合换能器可测量一段时间介质能量的流失，如热能表。水流传感器主要和控制芯片、单片机，甚至PLC配合使用。水流传感器具有流量控制准确，可以循环设定动作流量，水流显示和流量累积计算的作用。

此外，也可进行安装流量传感器、温度传感器等，对管路冲洗和运行状态进行全方位的监控。

优选地，还包括中控系统8；

所述中控系统8包括依次电连接的处理模块81、控制模块82、时间模块83和显示模块84。

所述处理模块81，用于根据预设的清洗流程对管路进行反冲清洗；

所述控制模块82，用于根据所述处理模块81的指令对管路的截止门进行控制；

所述时间模块83，用于设定反冲清洗的时间；

所述显示模块84，用于将所述水压压力传感器25和流速传感器26的数据、反冲清洗流程进行显示。

优选地，所述控制模块82包括：第一截止门控制单元821、第二截止门控制单元822、反冲洗截止门控制单元823和排污管截止门31控制单元；

所述第一截止门控制单元821，用于控制第一截止门23的开关；

所述第二截止门控制单元822，用于控制第二截止门24的开关；

所述反冲洗截止门控制单元823，用于控制所述反冲洗截止门41的开关；

所述排污管截止门31控制单元，用于控制排污管截止门31的开关。

在本实用新型中，中控系统8分别通过第一截止门控制单元821、第二截止门控制单元822、反冲洗截止门控制单元823、排污管截止门31控制单元控制第一截止门23、第二截止门24、反冲洗截止门41和排污管截止门31的开关，从而达到对管路进行不同角度、流向的冲洗，进而解决管路中堵球的情况。

上述，本实用新型中的胶球系统优化反冲洗系统可对管路进行三种方式的反冲洗：

1)当管路出现轻度堵球情况时，时使用后水室循环水对收球口进行反冲洗。

2)当管路出现中度堵球情况时，使用循环水入口水对收球口进行反冲洗。

3)当管路出现严重堵球情况时，使用后水室循环水启动胶球泵5进行反冲洗。

对胶球室的收球口进行反冲洗过程中可分别开启关闭单侧收球口截止门对单侧收球口进行冲洗。

本实用新型所提供的反冲洗系统在实际使用中彻底解决了汽轮机凝汽器后水室沉球及收球网收球口堵球的问题，实现了在线冲洗收球网收球口，在线排出后水室沉球，保证了胶球的循环使用率，提高了胶球收球率。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。