專利名稱：發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置。
背景技術(shù)：
凝汽器是發(fā)電廠的重要設(shè)備之一，在長期運行過程中，凝汽器冷卻水管內(nèi)壁易發(fā)生結(jié)垢或產(chǎn)生生物污垢，傳熱效率會顯著降低，進而影響發(fā)電機組的效率和出力。凝汽器膠球清洗系統(tǒng)是目前國內(nèi)外最常用、最有效的清洗凝汽器冷卻水管的方法。它能在發(fā)電機組正常工作的情況下在線清洗凝汽器冷卻水管，解決凝汽器冷卻水管的臟污問題，使凝汽器始終保持最佳清潔狀態(tài)，進而延長凝汽器使用壽命并增加發(fā)電機組出力及降低煤耗。該系統(tǒng)最早于上世紀五十年代由德國Taprogge公司發(fā)明并逐步引進國內(nèi)，廣泛地應(yīng)用于火力及核能電廠。
對于凝汽器膠球清洗系統(tǒng)來說，其構(gòu)成及工作原理如下請參閱圖1所示，該系統(tǒng)由收球網(wǎng)、循環(huán)單元及輸送管路三部分組成，膠球循環(huán)單元內(nèi)的膠球由膠球循環(huán)泵打出，隨水流注入冷卻水入口，清洗凝汽器換熱管內(nèi)壁后流出，經(jīng)收球網(wǎng)分離后返回膠球循環(huán)單元并再次注入冷卻水入口，進行下一次清洗。
再請參閱圖2a、2b和2c所示，其為目前國內(nèi)使用的膠球清洗系統(tǒng)收球網(wǎng)主要有三種形式，分別為A字型、V字型及漏斗型。
膠球循環(huán)裝置由膠球循環(huán)泵及集球器組成，國內(nèi)外廠家的結(jié)構(gòu)基本類似。
對于目前的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)，由于膠球清洗系統(tǒng)收球率為判斷系統(tǒng)好壞的一項重要標準，根據(jù)國家電力行業(yè)標準”凝汽器膠球清洗裝置和循環(huán)水二次濾網(wǎng)裝置”(DL/T581-95)，膠球清洗系統(tǒng)收球率超過90％為合格。據(jù)有關(guān)資料介紹，華東電網(wǎng)300MW以上大機組配備的膠球清洗系統(tǒng)，膠球收球率在90％以上的僅占20％左右，膠球收球率在53％以上的約為42％，其余完全不能投入使用，其中包括進口的膠球清洗系統(tǒng)。全國范圍內(nèi)亦是如此。
造成膠球清洗系統(tǒng)收球率低的原因除系統(tǒng)本身的因素外，還跟膠球系統(tǒng)的凝汽器的管路布置有關(guān)。膠球清洗系統(tǒng)的收球網(wǎng)上游應(yīng)有相當于3倍直徑的直管段以保證管路內(nèi)的流場均勻，便于收球網(wǎng)正常工作。實際工程中因安裝空間的原因，往往無法做到。通常循環(huán)水出凝汽器即90°水平拐彎，接下來便是往下90°拐彎，循環(huán)水管道的直徑一般都在1.6m以上，大直徑的管道在如此狹小空間內(nèi)連續(xù)2個90°拐彎，膠球清洗系統(tǒng)的收球網(wǎng)即安裝在拐彎后的管道內(nèi)，通常在收球網(wǎng)上方或下方還須安裝蝶閥，造成水流極不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生水內(nèi)渦、階越渦等渦流，嚴重影響膠球清洗系統(tǒng)的收球率。請參閱圖3所示，其為模擬彎管內(nèi)的水流狀況。
此外，收球網(wǎng)底部膠球出口處導(dǎo)流元件的結(jié)構(gòu)形式及尺寸對收球網(wǎng)膠球收集能力有很大的影響。導(dǎo)流元件可將膠球順利地引入膠球出球管路，實際使用中，往往因設(shè)計或制造不當，導(dǎo)流元件造成的下方紊流不僅難以起到輸送膠球的作用，反而會擾亂出球口處的流場，造成出球不暢；或根本無導(dǎo)流元件，如漏斗形式的收球網(wǎng)，也會影響膠球的正常收集。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種能夠提高膠球清洗系統(tǒng)中的膠球回收率、持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運行、結(jié)構(gòu)簡單實用、堅固耐用、制造安裝成本較低、使用范圍較為廣泛的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置。
為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置具有如下構(gòu)成該發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，包括凝汽器管道和管道出口處的收球網(wǎng)，其主要特點是，所述的凝汽器管道的彎管部分沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板。
該導(dǎo)流板的兩側(cè)邊均固定于彎管兩側(cè)管壁上，且該導(dǎo)流板上下兩面與管道內(nèi)壁之間固定設(shè)置有支撐桿。
所述的導(dǎo)流板為金屬板，且該導(dǎo)流板的兩側(cè)邊均焊接固定于彎管兩側(cè)管壁上。
所述的支撐桿為金屬桿，該金屬桿的兩端分別焊接固定于所述的導(dǎo)流板表面與管道內(nèi)壁上。
所述的導(dǎo)流板為鋼板，所述的金屬桿為鋼管。
所述的收球網(wǎng)的形狀可以為A字型、V字型或者漏斗型。
所述的漏斗型收球網(wǎng)的底部出球口上方固定設(shè)置一圓臺型導(dǎo)流罩，所述的圓臺型導(dǎo)流罩靠近出球口一端的橫截面半徑大于遠離出球口一端的橫截面半徑。
所述的圓臺型導(dǎo)流罩中設(shè)置有沿其橫截面徑向延伸的加強筋板，所述的加強筋板通過薄板包圍。
所述的圓臺型導(dǎo)流罩的材料為鋼材。
采用了該實用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，由于在凝汽器的彎管管道沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板，該導(dǎo)流板兩側(cè)邊焊接固定于管壁上，且上下兩面與管道內(nèi)壁之間焊接固定有支撐桿，從而使循環(huán)水流能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng)，從而改善收球網(wǎng)段的流場狀況，便于膠球順暢回流；而且在漏斗型收球網(wǎng)的出球口上方固定設(shè)置有圓臺型導(dǎo)流罩，從而能夠產(chǎn)生紊流，避免膠球吸附于收球網(wǎng)板上，使膠球能順利進入出球口并進行下個循環(huán)，提高了膠球的回收率，持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運行；不僅如此，本實用新型的導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)簡單實用，堅固耐用，制造安裝成本較低，使用范圍較為廣泛，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，降低汽機背壓，從而減少燃料消耗，增加機組發(fā)電出力，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的凝汽器膠球清洗系統(tǒng)示意圖。
圖2a、2b和2c分別為現(xiàn)有技術(shù)中收球網(wǎng)的三種類型。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中凝汽器彎管內(nèi)水流分布示意圖。
圖4為本實用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中設(shè)置于彎管部分中的導(dǎo)流板的軸向截面示意圖。
圖5為本實用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中設(shè)置于彎管部分中的分段導(dǎo)流板的軸向截面示意圖。
圖6為本實用新型的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中設(shè)置于漏斗型收球網(wǎng)中的導(dǎo)流罩的正面示意圖。
圖7為圖6中的導(dǎo)流罩的軸向截面示意圖。
圖8為圖6中的導(dǎo)流罩的橫截面示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。
請參閱圖4至圖8所示，該發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，包括凝汽器管道2和管道出口處的收球網(wǎng)1，其中，所述的凝汽器管道2的彎管部分沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板3，該導(dǎo)流板3為金屬板，其兩側(cè)邊均焊接固定于彎管管道2的兩側(cè)管壁上，且該導(dǎo)流板3上下兩面與管道2內(nèi)壁之間固定設(shè)置有支撐桿4；所述的支撐桿4為金屬桿4，該金屬桿4的兩端分別焊接固定于所述的導(dǎo)流板3表面與管道2內(nèi)壁上，其主要作用是為了防止管道2內(nèi)水流沖擊造成導(dǎo)流板3振動引起撕裂。
在本實施例中，所述的導(dǎo)流板3采用鋼板3，所述的金屬桿4采用鋼管4，當然也可以根據(jù)實際情況采用其它合適的材料。
同時，上述的收球網(wǎng)1的形狀可以采用A字型、V字型或者漏斗型。而其中，所述的漏斗型收球網(wǎng)1的底部出球口11上方固定設(shè)置一圓臺型導(dǎo)流罩5，所述的圓臺型導(dǎo)流罩5靠近出球口11一端的橫截面半徑大于遠離出球口11一端的橫截面半徑；所述的圓臺型導(dǎo)流罩5中設(shè)置有沿其橫截面徑向延伸的加強筋板51，所述的加強筋板51通過薄板52包圍，且所述的圓臺型導(dǎo)流罩5的材料采用鋼材，當然也可以根據(jù)實際情況采用其它合適的材料。
在實際使用當中，本實用新型針對膠球清洗系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，針對每一個機組不同的水力狀況通過計算機模擬，在不改變現(xiàn)有管路布置的情況下，加裝整流裝置，使循環(huán)水流能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng)，從而改善收球網(wǎng)段的流場狀況，便于膠球順暢回流。請參閱圖4所示，在彎管2中央軸向焊接一塊鋼板3，兩端焊接于彎管2兩側(cè)管壁，為防止管道內(nèi)水流沖擊造成鋼板3振動引起鋼板3撕裂，在鋼板3上下均輔以鋼管4支撐。鋼板3及鋼管4尺寸視具體工況而定。
在收球網(wǎng)1膠球出口11處須安裝導(dǎo)流罩5，導(dǎo)流罩5產(chǎn)生紊流，避免膠球吸附于收球網(wǎng)1的板上，使膠球能順利進入出球口11并進行下個循環(huán)。由于漏斗型收球網(wǎng)1在多數(shù)工況下無法順利收集膠球，導(dǎo)致膠球清洗系統(tǒng)收球率較低。為此，針對漏斗型收球網(wǎng)1專門設(shè)計了上述導(dǎo)流罩5，在收球網(wǎng)1出球口11上方設(shè)置了該圓臺型導(dǎo)流罩5，可將膠球順利引入膠球出球口11。
在采用本實用新型的技術(shù)后，對數(shù)十臺發(fā)電機組的膠球清洗系統(tǒng)進行了相應(yīng)的改造，收球率均達到了90％以上，取得了滿意的結(jié)果。
由于膠球清洗系統(tǒng)為在線式運行，能夠持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運行，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，降低汽機背壓，從而減少燃料消耗，增加機組發(fā)電出力。目前膠球清洗系統(tǒng)已逐漸成為國內(nèi)外電廠的標準配置，并且在國內(nèi)也日益成為機組運行考核的重要指標之一。膠球清洗系統(tǒng)的投用，可為電廠帶來兩方面的效益。
以往經(jīng)驗表明，配備膠球清洗系統(tǒng)可在同樣能耗下，增加機組出力0.6％～2％左右，甚至對于冷卻水質(zhì)較差的老機組可達3％以上，由此帶來的經(jīng)濟效益十分顯著。
以300MW機組為例年平均負荷70％年平均運行時間6000h上網(wǎng)電價 0.3元/kWh機組年增加效益
300,000kW×6000h×70％×0.3元/kWh×(0.6％～2％)＝226.8～756萬元膠球清洗系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟效益也可以按照如下數(shù)據(jù)判斷以下是來自GEC-ALSTHOM的數(shù)據(jù)資料(凝汽器真空度與機組出力變化關(guān)系)

此外，膠球清洗系統(tǒng)的正常投用，不僅可對電廠帶來直接的經(jīng)濟效益，還能減少金屬腐蝕，延長機組壽命，免除人工清洗，并減少停機時間及由此造成的產(chǎn)值損失及減少化學(xué)水處理費用，其費用也相當可觀。
實際例子江蘇某電廠，機組容量為300MW，采用美國WSA膠球清洗系統(tǒng)，收球網(wǎng)形式為A字型，收球網(wǎng)上游有一蝶閥，冷凝器進出口管徑為1.6m。因膠球清洗系統(tǒng)收球率較低，長期擱置不用。經(jīng)會診，確認收球率低的原因為彎管流場不穩(wěn)定引起。經(jīng)在彎管段添加整流裝置后，收球率超過90％。
內(nèi)蒙某電廠，機組容量為600MW，采用國內(nèi)蘭州某廠膠球清洗系統(tǒng)，收球網(wǎng)形式為漏斗型，冷凝器進出口管徑為2.4m。膠球清洗系統(tǒng)收球率僅10％左右。經(jīng)會診，確認收球率低的原因為彎管流場不穩(wěn)定及收球網(wǎng)底部紊流引起。經(jīng)在彎管段添加整流裝置及收球網(wǎng)底部安裝導(dǎo)流罩后，收球率超過90％。
采用了上述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，由于在凝汽器的彎管管道2沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板3，該導(dǎo)流板3兩側(cè)邊焊接固定于管壁上，且上下兩面與管道2內(nèi)壁之間焊接固定有支撐桿4，從而使循環(huán)水流能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng)1，從而改善收球網(wǎng)段的流場狀況，便于膠球順暢回流；而且在漏斗型收球網(wǎng)1的出球口11上方固定設(shè)置有圓臺型導(dǎo)流罩5，從而能夠產(chǎn)生紊流，避免膠球吸附于收球網(wǎng)板上，使膠球能順利進入出球口11并進行下個循環(huán)，提高了膠球的回收率，持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運行；不僅如此，本實用新型的導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)簡單實用，堅固耐用，制造安裝成本較低，使用范圍較為廣泛，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，降低汽機背壓，從而減少燃料消耗，增加機組發(fā)電出力，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利。
在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，包括凝汽器管道和管道出口處的收球網(wǎng)，其特征在于，所述的凝汽器管道的彎管部分沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，其特征在于，該導(dǎo)流板的兩側(cè)邊均固定于彎管兩側(cè)管壁上，且該導(dǎo)流板上下兩面與管道內(nèi)壁之間固定設(shè)置有支撐桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)流板為金屬板，且該導(dǎo)流板的兩側(cè)邊均焊接固定于彎管兩側(cè)管壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述的支撐桿為金屬桿，該金屬桿的兩端分別焊接固定于所述的導(dǎo)流板表面與管道內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)流板為鋼板，所述的金屬桿為鋼管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述的收球網(wǎng)的形狀為A字型、V字型或者漏斗型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述的漏斗型收球網(wǎng)的底部出球口上方固定設(shè)置一圓臺型導(dǎo)流罩，所述的圓臺型導(dǎo)流罩靠近出球口一端的橫截面半徑大于遠離出球口一端的橫截面半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述的圓臺型導(dǎo)流罩中設(shè)置有沿其橫截面徑向延伸的加強筋板，所述的加強筋板通過薄板包圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述的圓臺型導(dǎo)流罩的材料為鋼材。
專利摘要本實用新型涉及一種發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，包括凝汽器管道和管道出口處的收球網(wǎng)，其中凝汽器管道的彎管部分沿管道中央軸向固定設(shè)置有導(dǎo)流板。采用該種結(jié)構(gòu)的發(fā)電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)中的導(dǎo)流裝置，使循環(huán)水流能夠均勻地流經(jīng)收球網(wǎng)，從而改善收球網(wǎng)段的流場狀況，便于膠球順暢回流；而且避免膠球吸附于收球網(wǎng)板，使膠球能順利進入出球口并進行下個循環(huán)，提高了膠球的回收率，持續(xù)保持凝汽器的清潔高效運行；同時結(jié)構(gòu)簡單實用，堅固耐用，制造安裝成本較低，使用范圍較廣泛，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，降低汽機背壓，減少燃料消耗，增加機組發(fā)電出力，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利。
文檔編號B08B9/02GK2911386SQ20062004220
公開日2007年6月13日 申請日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者蔡峰, 楊捷, 徐胤懿 申請人:上海強思科技發(fā)展有限公司