一种适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统

摘要

一种适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统，包括单流程表面式水冷凝汽器、优化进球系统、热井等。本发明是在单流程表面式水冷凝汽器的循环水进口水室增设优化进球系统，以尽量均匀的使胶球进入凝汽器换热管束，达到清洗换热管束的目的，避免进球死区位置的换热管束总是得不到清洗，影响凝汽器整体的传热效率。通过适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统的实施，可以优化凝汽器胶球清洗系统进球的均匀度，避免死区位置的管束总是得不到清洗，影响凝汽器的运行经济性。

说明书

技术领域

本发明属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统。

背景技术

凝汽器是将汽轮机排汽冷凝成水的一种换热器。凝汽器主要用于汽轮机动力装置中，分为水冷凝汽器和空冷凝汽器两种。凝汽设备在汽轮机装置的热力循环中起到冷源的作用。降低汽轮机排汽温度和排汽压力，可以提高热循环效率。凝汽器的主要作用，一是在汽轮机排汽口建立并保持高度真空，二是在汽轮机排汽凝结的水作为锅炉给水，构成一个完整的循环。而凝汽器通过与循环水进行热交换，使凝汽器保持较高的真空度。

按蒸汽凝结方式的不同凝汽器可分为表面式(也称间壁式)和混合式(也称接触式)两类。在表面式凝汽器中，与冷却介质隔开的蒸汽在冷却壁面上(通常为金属管子)被冷凝成液体。冷却介质可以是水或空气。水冷表面式凝汽器主要由壳体、管束、水室等部分组成。汽轮机的排汽通过喉部进入壳体，在冷却管束上冷凝成水并汇集于热井，由凝结水泵抽出。冷却水(又称循环水)从进口水室进入冷却管束并从出口水室排出。为保证蒸汽凝结时在凝汽器内维持高度真空和良好的传热效果，还配有抽气设备，它不断将漏入凝汽器中的空气和其他不凝结气体抽出。抽气设备主要有射水抽气器、射汽抽气器、机械真空泵和联合真空泵等。

凝汽器的换热管束的清洁程度对于传热有重要影响，当换热管内形成污垢后，会增大流体的流动阻力和热阻，影响换热管束的传热性能。胶球在线清洗系统是现在使用比较广泛的凝汽器清洗技术，可以在不停机的情况下在线清洗换热管束内的污垢，不仅节省了劳动力成本，而且能延长换热管束的使用寿命。然而在实际运行中，由于单流程表面式水冷凝汽器的进口水室存在流场死区，胶球很难进入死区附近的换热管束，因此该处的换热管束几乎得不到清洗，这严重影响了换热管束的清洁度，影响了换热管束的传热效率，影响了凝汽器运行的经济性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统，通过在单流程表面式水冷凝汽器的循环水进口水室增设优化进球系统，以尽量均匀的使胶球进入凝汽器换热管束，达到清洗换热管束的目的，避免进球死区位置的换热管束总是得不到清洗，提高凝汽器整体的传热效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种适用于湿冷机组单流程凝汽器的优化胶球进球系统，包括单流程表面式水冷凝汽器、进口水室优化进球系统、出口水室、循泵出口门、换热管束、循泵进口门、进口水室、热井、进口阀门、出口阀门、循环水泵和凉水塔；

热井连通在单流程表面式水冷凝汽器的底部，单流程表面式水冷凝汽器侧壁的一侧设置有出口水室，另一侧设置有进口水室，出口水室连通至凉水塔的循环水进口，进口水室连通至循泵出口门，进口水室的外侧连通有进口水室优化进球系统，进口水室优化进球系统的进、出口处设置有进口阀门和出口阀门，单流程表面式水冷凝汽器内还设置有连通出口水室和进口水室的换热管束。

本发明进一步的改进在于，在单流程表面式水冷凝汽器的循环水进口水室处增设进口水室优化进球系统。

本发明进一步的改进在于，根据流体力学，在循环水的进口水室内存在一些死区，死区处的水流几乎不流动，因此胶球也无法通过水流进入死区周围的换热管束，这些换热管束基本得不到清洗，影响单流程表面式水冷凝汽器的整体传热效率。

本发明进一步的改进在于，进口水室优化进球系统是通过在进口水室的外侧增设一个小的增压泵，使进口水室内的部分水带压循环，以打破进口水室内的流场死区。

本发明进一步的改进在于，进口水室优化进球系统能够优化进口水室处的流场，打破流场死区，使胶球尽量均匀的进入换热管束，使换热管束得到清洗，提高单流程表面式水冷凝汽器运行的经济性。

本发明进一步的改进在于，循环水从凉水塔冷却后，经循泵进口门后，经循环水泵升压后，经循泵出口门进入进口水室，然后进入换热管束，通过换热管束与汽轮机排汽换热，吸热后的循环水进入出口水室后，进入凉水塔冷却。

本发明进一步的改进在于，当凝汽器需要清洗时，会启动胶球清洗系统，此时会在循环水中投入胶球，胶球随水流进入换热管束，清洗管内脏污，然后随水流流出，通过收球装置收集。

本发明进一步的改进在于，进口水室优化进球系统只有在胶球清洗系统投运的时候同步运行，其他时候均停运。

本发明进一步的改进在于，进口水室优化进球系统的进、出口处分别设置有进口阀门和出口阀门。

本发明进一步的改进在于，循环水从循泵进口门出来后，经凉水塔冷却后进入凝汽器，与汽轮机排汽逆流换热后流出凝汽器。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明是在单流程表面式水冷凝汽器的循环水进口水室增设优化进球系统，以尽量均匀的使胶球进入凝汽器换热管束，达到清洗换热管束的目的，避免进球死区位置的换热管束总是得不到清洗，影响凝汽器整体的传热效率。通过适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统的实施，可以优化凝汽器胶球清洗系统进球的均匀度，避免死区位置的管束总是得不到清洗，影响凝汽器的运行经济性。概括来说，本发明具有如下的优点：

(1)可以使凝汽器的进口水室的流场更加均匀，避免死区流场存在，优化进口水室胶球的进球，使换热管束均得到清洗。

(2)提高换热管束的传热效率。

(3)该系统简单，投资小，且安全可靠。

附图说明

图1是本发明一种适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统示意图。

附图标记说明：

1、单流程表面式水冷凝汽器，2、进口水室优化进球系统，3、出口水室，4、循环水进口，5、换热管束，6、循环水出口，7、进口水室，8、热井，9、进口阀门，10、出口阀门。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明提供的一种适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统，包括单流程表面式水冷凝汽器1、进口水室优化进球系统2、出口水室3、循环水进口4、换热管束5、循环水出口6、进口水室7、热井8、进口阀门9、出口阀门10、循环水泵11和凉水塔12；热井8连通在单流程表面式水冷凝汽器1的底部，单流程表面式水冷凝汽器1侧壁的一侧设置有出口水室3，另一侧设置有进口水室7，出口水室3连通有循环水出口6，进口水室7连通有循环水进口4，进口水室7的外侧连通有进口水室优化进球系统2，进口水室优化进球系统2的进、出口处设置有进口阀门9和出口阀门10，单流程表面式水冷凝汽器1内还设置有连通出口水室3和进口水室7的换热管束5。

实施示例1

某300MW汽轮机组配置有单流程表面式水冷凝汽器，冷却水采用城市中水，水中的杂质回粘附在冷却管道上，造成冷却管道清洁度降低，凝汽器换热效果差，凝汽器端差增大，凝汽器真空降低，机组经济性变差。该凝汽器采用胶球在线清洗技术来清洁换热管束，然而由于进口水室存在流场死区，胶球无法进入死区附近的换热管束，因此该处的换热管束几乎得不到清洗，长期下去积累了大量的污垢，严重影响换热管束的传热效率，影响凝汽器运行的经济性。

现对该单流程表面式水冷凝汽器实施适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统。在单流程表面式水冷凝汽器的循环水进口水室增设优化进球系统，以尽量均匀的使胶球进入凝汽器换热管束，达到清洗换热管束的目的，避免进球死区位置的换热管束总是得不到清洗，影响凝汽器整体的传热效率。通过适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统的实施，可以使凝汽器的进口水室的流场更加均匀，避免死区流场存在，优化进口水室胶球的进球，使换热管束均得到清洗，提高换热管束的传热效率，提高凝汽器运行的经济性；该系统简单，投资小，且安全可靠。

机组正常运行时，一种适用于湿冷机组单流程凝汽器优化胶球进球清洗系统的运行方式。

1、凝汽器的胶球清洗系统投运时，打开进口阀门9，启动进口水室优化进球系统2，打开出口阀门10。

2、凝汽器的胶球清洗系统停运后，关闭出口阀门10，停运进口水室优化进球系统2，关闭进口阀门9。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。