本发明涉及蒸汽发生器领域，尤其涉及一种蒸汽发生器第一和第二支撑板间清洗设备及清洗方法。
背景技术：
蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。由于其内部结构限制和复杂性，长期以来蒸汽发生器只进行蒸汽发生器二次侧管板管间区域清洗工作；近年来又发展了分流板和第一支撑板间的清洗技术；截止目前，尚无法进行第一与第二支撑板之间区域的清洗工作，而该区域通过涡流信号表征出存有较多的沉积泥渣，有必要定期进行清除。
技术实现要素：
鉴于以上内容，有必要提供一种蒸汽发生器第一和第二支撑板间清洗设备及清洗方法，本发明的技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种蒸汽发生器第一和第二支撑板间清洗设备，所述清洗设备包括本体、设置在本体前部两侧的一对前支撑爪、设置在本体后部两侧的一对后支撑爪、用于驱动前支撑爪和/或后支撑爪的驱动机构、用于管间清洗并与水源连通的枪头、用于带动所述枪头转动的旋转机构及设置在本体上方的盖板；
所述清洗设备工作于蒸汽发生器的第一支撑板上方，用于清洗两侧的传热管间区域，两个前支撑爪和两个后支撑爪均向外扩撑在各自对应的传热管上，所述枪头喷嘴中的水流喷射至相邻的传热管的管间区域，通过旋转枪头实现第一和第二支撑板间管间区域的全部清洗。
进一步地，所述清洗设备还包括摄像模组，用于监控水流的喷射区域信息、前支撑爪和/或后支撑爪与传热管的对齐状态信息，及/或本体的前视状态信息。
进一步地，所述摄像模组包括第一摄像头、第二摄像头及第三摄像头，所述第一摄像头用于监控水流的喷射区域信息，所述第二摄像头用于监控前支撑爪和/或后支撑爪与传热管的对齐信息，所述第三摄像头用于监控本体的前视状态信息。
进一步地，所述驱动机构为步进气缸，所述清洗设备还包括与所述驱动机构固定连接的连接板，所述前支撑爪和后支撑爪一种设置在所述步进气缸上，另一种设置在所述连接板上。
进一步地，所述清洗设备还包括高压旋转头和轴承座，所述枪头的一端与轴承座连接，另一端与高压旋转头连接，所述枪头用于喷射水流的喷嘴设置在枪头的中部。
进一步地，所述枪头通过高压管与水源连通，所述高压管为柔性管，所述高压管通过所述高压旋转头与枪头连通。
另一方面，本发明提供了一种用于安装或回收如上所述的清洗设备的安装工具，包括l型结构的把手和立柱，所述立柱为空心结构，其内部设置有升降杆，所述升降杆上部设有用于供清洗设备线束穿过的线孔，所述升降杆下部与牵引绳的一端连接，所述牵引绳的另一端伸出立柱，并通过导向轮向把手方向延伸。
进一步地，所述安装工具还包括设置在蒸汽发生器手孔处的线束驱动机构，所述线束驱动机构用于根据清洗设备的步进情况随动控制清洗设备上的线束进出所述蒸汽发生器；
或者，所述线束驱动机构上还包括固定锁紧环，所述固定锁紧环用于将把手固定在蒸汽发生器外部。
再一方面，本发明提供了一种基于上述的清洗设备及安装工具的蒸汽发生器第一和第二支撑板间清洗方法，包括：
将清洗设备上的高压管和线束的一端穿过安装工具的升降杆上的线孔；
将清洗设备和安装工具的立柱从手孔放入蒸汽发生器内部；
同时拉动安装工具的牵引绳和所述高压管的另一端，使清洗设备上升至第一支撑板上方；
向开口槽方向倾斜升降杆，同时将高压管的所述另一端向手孔内移动，使清洗设备平铺在第一支撑板上；
打开前支撑爪和后支撑爪，使其分别扩撑在对应的传热管上；
打开水路、气路和旋转机构，使喷射的水流对传热管间区域进行清洗。
进一步地，在对一个传热管间区域清洗完成后，还包括：
关断水路、气路和旋转机构；
前支撑爪闭合，步进气缸推出一个管间距后，前支撑爪打开；
后支撑爪闭合，步进气缸缩回一个管间距，使后支撑爪前进一个管间距并打开；
打开水路、气路和旋转机构，对下一个传热管间区域进行清洗。
本发明具有下列优点：
a.清洗设备配合压力泵和高压柔性水管，满足清洗要求；
b.传热管间区域清洗时依靠前和后支撑爪同时扩撑在传热管上，消除了射流反作用力影响，提高在清洗过程中的设备稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的蒸汽发生器第一和第二支撑板间清洗设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的传热管间清洗设备的的俯视图；
图3是图2中传热管间清洗设备的a-a方向剖视图；
图4是图2中传热管间清洗设备的前视图；
图5是本发明实施例提供的清洗设备的安装工具的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的清洗设备通过安装工具在蒸汽发生器上的安装示例图；
图7是本发明实施例提供的蒸汽发生器第一支撑板的俯视图；
图8是图7中第一支撑板的局部放大图；
图9是图6中线束驱动机构的独立结构示意图；
图10是本发明实施例提供的管间清洗设备的清洗方法流程图；
图11是清洗设备在清洗完一个管间后步进控制的方法流程图。
其中，附图标记为：11-第一支撑板，12-传热管，13-手孔，14-分流板，15-第二支撑板，16-开口槽，17-围板，20-本体，21-前支撑爪，22-后支撑爪，23-驱动机构，24-枪头，25-旋转机构，26-盖板，27-第一摄像头，28-第二摄像头，29-第三摄像头，30-连接板，31-高压旋转头，32-轴承座，33-喷嘴，34-射流槽，41-把手，42-立柱，43-升降杆，44-线孔，45-牵引绳，46-导向轮，47-钢丝收放固定器，5-线束驱动机构，51-固定锁紧环，52-安装法兰，53-驱动机构，54-线束，55-高压管。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的蒸汽发生器第一和第二支撑板间清洗设备，可以方便的安装在第一支撑板上并实现回收，通过气动步进和枪头旋转的方式实现该区域逐管间的高压清洗，能够有效抵消射流反作用力，设备稳定性高，具有较大的市场前景。
实施例
柔性清洗设备(因蒸汽发生器结构特征，清洗设备需要接上柔性高压水管，称为柔性清洗设备)的设计开发的难点首先在于如何在现有的蒸汽发生器结构下将清洗设备安装到第一支撑板上方，并能顺利收回；其次在于清洗设备的集成小型化设计，满足清洗的功能要求，还要考虑到清洗时设备的稳定性，如何消除射流反作用力。
在本发明的一个实施例中，提供了一种蒸汽发生器第一和第二支撑板间清洗设备，如图1-4所示，所述清洗设备包括本体20、设置在本体20前部两侧的一对前支撑爪21、设置在本体20后部两侧的一对后支撑爪22、用于驱动前支撑爪21和/或后支撑爪22的驱动机构23、用于管间清洗并与水源连通的枪头24、用于带动所述枪头24转动的旋转机构25及设置在本体20上方的盖板26。两个前支撑爪21和两个后支撑爪22均向外扩撑在各自对应的传热管12上，所述枪头24中的水流喷射至相邻的传热管12的管间区域，同时在所述的旋转机构25的作用下实现第一和第二支撑板间区域的清洗，所述旋转机构25的控制系统采用分布式plc系统。
所述清洗设备工作于蒸汽发生器的第一支撑板11上方，用于清洗第一支撑板11与第二支撑板15之间的传热管管间区域，如图6所示，清洗设备先由手孔13处进入蒸汽发生器的分流板14上，然后通过安装工具的提升作用，将其上升至第一支撑板11上方，参见图7和图8可以看出，所述第一支撑板11边缘设置有开口槽16，即所述清洗设备穿过所述开口槽16到达第一支撑板11的上方。所述盖板26主要作用避免安装或收回过程中，枪头24等内部零部件与第一支撑板11的开口槽16卡涩，保证顺利完成安装或收回设备，同时盖板26上设置有射流槽34，所述射流槽34用于为枪头24的水流向外喷射提供空间。
所述驱动机构23为步进气缸，所述清洗设备还包括与所述驱动机构23固定连接的连接板30，所述前支撑爪21和后支撑爪22中的一种设置在所述步进气缸上，另一种设置在所述连接板30上，在本实施例的附图中，所示前支撑爪21设置在步进气缸上，后支撑爪22设置在连接板30上。
清洗设备是实现第一支撑板上方柔性清洗的核心部件，可以满足清洗时步进、旋转、管间对中、稳定性和参数匹配等功能要求。设计的清洗设备可以满足上述要求；为保证清洗设备能够顺利的安装到第一支撑板11上方，结合第一支撑板11的开口槽16的尺寸，设计相应的宽度和厚度，保证清洗设备能够顺利穿过所述开口槽16。其中，所述前支撑爪21为两个，后支撑爪22为两个，如图2所示，前支撑爪21或后支撑爪22均由定制的双向气缸和支撑爪(气爪手指)组成，其中双向气缸为单作用弹簧复位式，避免气源异常情况下能够闭合气缸进而实现设备的顺利取出；气爪手指槽面与传热管外径相切，为避免张开接触时传热管表面受损，材料选用聚醚醚酮。安装或回收时，前后支撑爪均保持闭合状态，清洗过程中，两气爪手指张开撑在两侧传热管上，抵消射流反作用力对设备稳定性产生的影响。步进气缸实现设备的前进或后退，用来清洗不同的管间；气缸行程为相邻管中心距，采用机械限位的方法保证步进的精度及射流的对中性。步进过程如下，当后支撑爪22打开，前支撑爪21闭合，步进气缸推出一个管间距，前支撑爪21也随之前进一个管间距；此时，前支撑爪21打开，后支撑爪22闭合，步进气缸缩回一个管间距，后支撑爪22也随之前进一个管间距；如此完成管间前进，后退原理相同。
优选地，所述清洗设备还包括高压旋转头31和轴承座32，所述枪头24的一端与轴承座32连接，另一端与高压旋转头31连接，所述枪头24用于喷射水流的喷嘴33设置在枪头24的中部，优选设置两个喷嘴33，如图3和图4所示，对应地，所述盖板26上设置有两个射流槽34，所述喷嘴33设置在所述射流槽34处，两个喷嘴33间距设置为一个相邻管中心距。枪头24一端安装在高压旋转头31、一端安装在轴承座32上，所述旋转机构25优选为伺服电机，所述伺服电机驱动枪头24旋转，旋转角度可由控制系统设定；三个摄像头分别用来观察水射流入射管间状态、管间对中状态和前视状态，其中管间对中状态用来监视气缸的步进和支撑爪对传热管的支撑状态，前视用来辅助设备的安装和收回，具体包括第一摄像头27、第二摄像头28及第三摄像头29，所述第一摄像头27用于监控水流的喷射区域信息，所述第二摄像头28用于监控前支撑爪21和/或后支撑爪22与传热管12的对齐信息，所述第三摄像头29用于监控本体20的前视状态信息。
优选地，所述枪头24通过高压管与水源连通，考虑到高压管需要转两个90°弯，所述高压管为柔性管，所述高压管通过所述高压旋转头31与枪头24连通。所述柔性管在高压泵和喷嘴的联合作用下，可满足高压清洗流量需求。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种用于安装或回收如上所述的清洗设备的安装工具，安装工具是用来将清洗设备放置在第一支撑板上方进行清洗并在清洗结束后将设备回收，是实施第一支撑板柔性清洗的必要前提条件。考虑到蒸汽发生器内部空间条件，它由把手端、立柱端两大部分组成，两者间通过快速接口进行连接，把手端包含钢丝收放固定器；立柱端由立柱、升降杆、导向轮和钢丝等组成，如图5所示，所述安装工具包括把手41和立柱42，所述把手41和立柱42形成l型结构，所述立柱42为空心结构，其内部设置有升降杆43，所述升降杆43上部设有用于供清洗设备线束穿过的线孔44，所述升降杆43下部与牵引绳45的一端连接，所述牵引绳45的另一端伸出立柱42，并通过导向轮46向把手41方向延伸，所述牵引绳45优选为钢丝绳，所述把手41远离立柱42的一端端部设有钢丝收放固定器47(安装时通过手动拉动钢丝绳，在安装完毕后清洗阶段，通过钢丝收放固定器47对安装工具的钢丝绳进行固定)。
所述清洗设备在蒸汽发生器内的安装结构如图6所示，升降杆43通过手动收放钢丝实现在立柱42内腔里的上下运动，柔性清洗设备的高压水管和线束穿过线孔44；通过拉动水管和线束将清洗设备升至升降杆43下端极限位置，此时设备牵拉端刚好位于第一支撑板11下表面处，通过拉动钢丝将升降杆43升起，进而将清洗设备下部升至第一支撑板11上方，此时可通过前视摄像头来判断，并将钢丝通过钢丝收放固定器47进行固定限位。此时，将安装工具整体向里推，使立柱42向内倾斜接触第一支撑板11的开口槽16，随后松开或稍向前推高压管或线束使设备放在第一支撑板11上方。
由于高压管或线束从手孔到第一支撑板11上方需要转两个直角弯，加之高压管有一定的刚性，为了能够减小设备步进阻力，在手孔上安装线束驱动机构5，能够根据设备的步进情况随动控制线束54和高压管55进出蒸汽发生器，如图6和图9所示。它主要由固定锁紧环51、安装法兰52、驱动机构53等组成，其中固定锁紧环51用于限位固定安装工具的把手41；安装法兰52通过螺栓(图中未示出)安装在手孔法兰面上，驱动机构53通过旋转电机驱动三组滚轮实现线束54和高压管55的进出。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种基于上述清洗设备及安装工具的蒸汽发生器第一和第二支撑板间清洗方法，参见图10，所述方法包括以下流程：
s1、将清洗设备上的高压管55和线束54的一端穿过安装工具的升降杆上的线孔。
s2、将清洗设备和安装工具的立柱从手孔放入蒸汽发生器内部。
具体地，将本体20放在分流板14(如图6所示)上方，将安装工具斜向上插入到围板17内部，此时升降杆43处于最下部位置。
s3、同时拉动安装工具的牵引绳和所述高压管的另一端，使清洗设备上升至第一支撑板上方。
竖直安装工具，并安装把手端，回拉使立柱贴近围板17，拉动钢丝升起升降杆43，清洗设备也随之升起直至超过第一支撑板11上表面，如图6所示。
所述第一支撑板的形状如图7和图8所示，整体为一个圆形板，在直径两侧分别设有一个缺口状的开口槽16，供清洗设备从第一支撑板11下方向上吊起，穿过所述开口槽16到达第一支撑板11上方。
s4、下降升降杆，同时将高压管的所述另一端向手孔内移动，使清洗设备平铺在第一支撑板上。
上抬安装工具把手端，使第一支撑板高度处的升降杆斜贴在第一支撑板的开口槽16端部；下降升降杆的同时向手孔里送高压管，使清洗设备平铺在第一支撑板上方。
s5、打开前支撑爪和后支撑爪，使其分别扩撑在对应的传热管上。
根据对中摄像头的视频信号进行微调，打开前后两对支撑爪使两侧支撑爪撑在传热管上，支撑爪撑在传热管的过程中清洗设备也会产生一个微调整，达到安装到位的状态，同时通过三个摄像头的视频信号进行确认。
s6、打开水路、气路和旋转机构，使喷射的水流对传热管间区域进行清洗。
进一步地，在对一个传热管间区域清洗完成后，还包括步进控制，参见图11，所述方法包括以下流程：
s71、关断水路、气路和旋转机构；
s72、前支撑爪闭合，步进气缸推出一个管间距后，前支撑爪打开；
s73、后支撑爪闭合，步进气缸缩回一个管间距，使后支撑爪前进一个管间距并打开；
s74、打开水路、气路和旋转机构，对下一个传热管间区域进行清洗，直至清洗完所有管间区域。
清洗结束后，按上述过程逆序回收清洗设备。
本发明的传热管间清洗设备可实现第一至第二支撑板间区域的水力清洗功能；考虑到高压软管的布置长度和其内径偏小的特点，压损较大，建议采用半段式清洗，即从两侧手孔分别安装设备进行清洗，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。