汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统在火力发电厂中的应用说明

汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统在火力发电厂中的应用说明

       汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统在火力发电厂中的应用说明，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，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。
       提供汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统，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，本实用新型提供汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统，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；凝结器包括凝结本体、设于凝结本体前端的凝结入口水室和凝结出口水室，以及设于凝结本体后端的凝结后水室；胶球室包括胶球室入口和胶球室出口；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。胶球泵，设于胶球室入口的管路上胶球泵包括胶球泵入口和胶球泵出口；排污管道与胶球泵入口连接。胶球室入口设有一截止门；胶球室出口设有二截止门。反冲洗管道设有反冲洗截止门。排污管道设有排污管截止门。胶球室还包括排水管；排水管设于胶球室外侧。循环水入水管和循环水出水管；循环水入水管分别与凝结入口水室和胶球室出口连通；循环水出水管分别于凝结出口水室和胶球泵入口连通。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。
中控系统；
    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。处理模块，用于根据预设的清洗流程对管路进行反冲清洗；控制模块，用于根据处理模块的指令对管路的截止门进行控制；时间模块，用于设定反冲清洗的时间；显示模块，用于将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。控制模块包括：一截止门控制单元、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；一截止门控制单元，用于控制一截止门的开关；二截止门控制单元，用于控制二截止门的开关；反冲洗截止门控制单元，用于控制反冲洗截止门的开关；排污管截止门控制单元，用于控制排污管截止门的开关。
    汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统，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清洗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。
    图1为汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统的结构示意图；
    图2为汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统的中控系统的模块示意图
    图3为汽轮机海绵胶球反冲洗装置系统的控制模块的模块示意图。
附图标号说明：
名称 编号 名称 编号
凝结器 1 反冲洗截止门 41
凝结本体 11 胶球泵 5
凝结入口水室 12 胶球泵入口 51
凝结出口水室 13 胶球泵出口 52
凝结后水室 14 循环水入水管 6
胶球室 2 循环水出水管 7
胶球室入口 21 中控系统 8
胶球室出口 22 处理模块 0
一截止门 23 控制模块 82
二截止门 24 一截止门控制单元 821
水压压力传感器 25 二截止门控制单元 822
流速传感器 26 反冲洗截止门控制单元 823
排污管截止门 31 时间模块 83
反冲洗管道 4 显示模块 84