汽輪機(jī)海綿膠球反沖洗裝置系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用說明

       汽輪機(jī)海綿膠球反沖洗裝置系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用說明，火力發(fā)電廠簡稱火電廠，是利用可燃物(例如煤)作為燃料生產(chǎn)電能的工廠，它的基本生產(chǎn)過程是：燃料在燃燒時加熱水生成蒸汽，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。
       原動機(jī)通常是蒸汽機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)，在一些較小的電站，也有可能會使用內(nèi)燃機(jī)。它們都是通過利用高溫、高壓蒸汽或燃?xì)馔ㄟ^透平變?yōu)榈蛪嚎諝饣蚶淠�水這一過程中的壓降來發(fā)電的。
       火電僅指燃燒發(fā)電，熱電是指發(fā)電的同時用產(chǎn)生的熱能取暖，為提高效率節(jié)省能源，一般是發(fā)電與供熱聯(lián)合的方式。即是在汽輪機(jī)某一級抽出一部分汽來供熱，其余的仍沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)。
       帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，兩者可調(diào)整，可供熱多發(fā)電少，也可供熱少發(fā)電多。當(dāng)前中國受能源政策影響，正在大力發(fā)展核電，水電，這些也可供熱，有的國家為了節(jié)約能源，有風(fēng)力與地?zé)岚l(fā)電，而中國很少。也就是說火力發(fā)電廠主要是用來發(fā)電的。熱電廠主要是提供熱能的，也可是火力發(fā)電廠的副產(chǎn)品。
火電廠的生產(chǎn)途徑主要包括以下幾個方面：
       燃煤，用輸煤皮帶從煤場運至煤斗中。大型火電廠為提高燃煤效率都是燃燒煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤機(jī)內(nèi)磨成煤粉。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)送入鍋爐的爐膛內(nèi)燃燒。煤粉燃燒后形成的熱煙氣沿鍋爐的水平煙道和尾部煙道流動，放出熱量，后進(jìn)入除塵器，將燃燒后的煤灰分離出來。潔凈的煙氣在引風(fēng)機(jī)的作用下通過煙囪排入大氣。助燃用的空氣由送風(fēng)機(jī)送入裝設(shè)在尾部煙道上的空氣預(yù)熱器內(nèi)，利用熱煙氣加熱空氣。這樣，一方面使進(jìn)入鍋爐的空氣溫度提高，易于煤粉的著火和燃燒，另一方面也可以降低。
       排煙溫度，提高熱能的利用率。從空氣預(yù)熱器排出的熱空氣分為兩股：一股去磨煤機(jī)干燥和輸送煤粉，另一股直接送入爐膛助燃。燃煤燃盡的灰渣落入爐膛下面的渣斗內(nèi)，與從除塵器分離出的細(xì)灰一起用水沖至灰漿泵房內(nèi)，再由灰漿泵送至灰場。
       火力發(fā)電廠在除氧器水箱內(nèi)的水經(jīng)過給水泵升壓后通過高壓加熱器送入省煤器。在省煤器內(nèi)，水受到熱煙氣的加熱，然后進(jìn)入鍋爐頂部的汽包內(nèi)。在鍋爐爐膛四周密布著水管，稱為水冷壁。水冷壁水管的上下兩端均通過聯(lián)箱與汽包連通。汽包內(nèi)的水經(jīng)由水冷壁不斷循環(huán)，吸收著煤受燃燒過程中放出的熱量。部分水在水冷壁中被加熱沸騰后汽化成水蒸汽，這些飽和蒸汽由汽包上部流出進(jìn)入過熱器中。飽和蒸汽在過熱器中繼續(xù)吸熱，成為過熱蒸汽。過熱蒸汽有很高的壓力和溫度，因此有很大的熱勢能。具有熱勢能的過熱蒸汽經(jīng)管道引入汽輪機(jī)后，便將熱勢能轉(zhuǎn)變成動能。高速流動的蒸汽推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，形成機(jī)械能。
       汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過連軸器聯(lián)在一起。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時便帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的另一端帶著一臺小直流發(fā)電機(jī)，叫勵磁機(jī)。勵磁機(jī)發(fā)出的直流電送至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈中，使轉(zhuǎn)子成為電磁鐵，周圍產(chǎn)生磁場。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁場也是旋轉(zhuǎn)的，發(fā)電機(jī)定子內(nèi)的導(dǎo)線就會切割磁力線感應(yīng)產(chǎn)生電流。這樣，發(fā)電機(jī)便把汽輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋ｋ娔芙?jīng)變壓器將電壓升壓后，由輸電線送至電用戶。
       釋放出熱勢能的蒸汽從汽輪機(jī)下部的排汽口排出，稱為乏汽。乏汽在凝汽器內(nèi)被循環(huán)水泵送入凝汽器的冷卻水冷卻，重新凝結(jié)成水，此水成為凝結(jié)水。凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送入低壓加熱器并終回到除氧器內(nèi)，完成一個循環(huán)。在循環(huán)過程中難免有汽水的泄露，即汽水損失，因此要適量地向循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)補給一些水，以保證循環(huán)的正常進(jìn)行。高、低壓加熱器是為提高循環(huán)的熱效率所采用的裝置，除氧器是為了除去水含的氧氣以減少對設(shè)備及管道的腐蝕。
       除了上述的主要系統(tǒng)外，火電廠還有其它一些輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，如燃煤的輸送系統(tǒng)、水的化學(xué)處理系統(tǒng)、灰漿的排放系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，它們相互配合完成電能的生產(chǎn)任務(wù)。為保證這些設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，火電廠裝有大量的儀表，用來監(jiān)視這些設(shè)備的運行狀況，同時還設(shè)置有自動控制裝置，以便及時地對主輔設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。現(xiàn)代化的火電廠，已采用了先進(jìn)的計算機(jī)分散控制系統(tǒng)。這些控制系統(tǒng)可以對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行控制和自動調(diào)節(jié)，根據(jù)不同情況協(xié)調(diào)各設(shè)備的工作狀況，使整個電廠的自動化水平達(dá)到了新的高度。自動控制裝置及系統(tǒng)已成為火電廠中不可缺少的部分。
       隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會用電量日益提高，2016年社會用電量59198億千瓦時，其中火電發(fā)電量占全國總發(fā)電量74.37%,提高火電廠機(jī)組的性能不但有益于降低機(jī)組的發(fā)電煤耗，還有著巨大的節(jié)能減排的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前現(xiàn)有的國內(nèi)外機(jī)組在運行中冷端系統(tǒng)運行性能達(dá)不到設(shè)計值，嚴(yán)重影響了機(jī)組出力和廠用電率。而膠球系統(tǒng)由于經(jīng)常出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象導(dǎo)致不能正常投入運行，嚴(yán)重影響汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器真空端差指標(biāo)，增加了機(jī)組煤耗，導(dǎo)致冷端設(shè)備的運行參數(shù)偏離優(yōu)值，因此造成的煤耗損失達(dá)1～5g/(kW·h)。現(xiàn)有的汽輪機(jī)凝汽器膠球系統(tǒng)不具備反沖洗與后水室排污功能，發(fā)生堵球及沉球時無法實現(xiàn)在線沖洗，只能限制機(jī)組負(fù)荷減出力，停止凝汽器半側(cè)運行進(jìn)行清理，給清洗工作帶來了不便。
       上述內(nèi)容僅用于輔助理解本實用新型的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。
       提供汽輪機(jī)海綿膠球反沖洗裝置系統(tǒng)，旨在于解決現(xiàn)有的汽輪機(jī)凝汽器膠球系統(tǒng)不具備反沖洗與后水室排污功能，發(fā)生堵球及沉球時無法實現(xiàn)在線沖洗，只能限制機(jī)組負(fù)荷減出力，停止凝汽器半側(cè)運行進(jìn)行清理，給清洗工作帶來了不便的問題。
       為解決上述問題，本實用新型提供汽輪機(jī)海綿膠球反沖洗裝置系統(tǒng)，應(yīng)用于火電廠冷端設(shè)備，包括：
       凝結(jié)器、膠球室、排污管道和反沖洗管道；凝結(jié)器包括凝結(jié)本體、設(shè)于凝結(jié)本體前端的凝結(jié)入口水室和凝結(jié)出口水室，以及設(shè)于凝結(jié)本體后端的凝結(jié)后水室；膠球室包括膠球室入口和膠球室出口；排污管道的一端與凝結(jié)后水室連接，另一端與膠球室入口連接；反沖洗管道一端與膠球室出口連接，另一端與膠球室入口區(qū)別于排污管道連接處的位置連接。膠球泵，設(shè)于膠球室入口的管路上膠球泵包括膠球泵入口和膠球泵出口；排污管道與膠球泵入口連接。膠球室入口設(shè)有一截止門；膠球室出口設(shè)有二截止門。反沖洗管道設(shè)有反沖洗截止門。排污管道設(shè)有排污管截止門。膠球室還包括排水管；排水管設(shè)于膠球室外側(cè)。循環(huán)水入水管和循環(huán)水出水管；循環(huán)水入水管分別與凝結(jié)入口水室和膠球室出口連通；循環(huán)水出水管分別于凝結(jié)出口水室和膠球泵入口連通。膠球室入口和膠球室出口的水壓壓力傳感器和流速傳感
器。
中控系統(tǒng)；
    中控系統(tǒng)包括依次電連接的處理模塊、控制模塊、時間模塊和顯示模塊。處理模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的清洗流程對管路進(jìn)行反沖清洗；控制模塊，用于根據(jù)處理模塊的指令對管路的截止門進(jìn)行控制；時間模塊，用于設(shè)定反沖清洗的時間；顯示模塊，用于將水壓壓力傳感器和流速傳感器的數(shù)據(jù)、反沖清洗流程進(jìn)行顯示。控制模塊包括：一截止門控制單元、二截止門控制單元、反沖洗截止門控制單元和排污管截止門控制單元；一截止門控制單元，用于控制一截止門的開關(guān)；二截止門控制單元，用于控制二截止門的開關(guān)；反沖洗截止門控制單元，用于控制反沖洗截止門的開關(guān)；排污管截止門控制單元，用于控制排污管截止門的開關(guān)。
    汽輪機(jī)海綿膠球反沖洗裝置系統(tǒng)，包括凝結(jié)器、膠球室、排污管道和反沖洗管道；其中，排污管道的一端與凝結(jié)后水室連接，另一端與膠球室入口連接；反沖洗管道一端與膠球室出口連接，另一端與膠球室入口區(qū)別于排污管道連接處的位置連接。通過排污管道和反沖洗管道的連接，使火電廠冷端設(shè)備對系統(tǒng)發(fā)生堵球的部位有針對性的進(jìn)行沖洗，當(dāng)運行中發(fā)生膠球回球不正常時，使用本系統(tǒng)可將在系統(tǒng)中堵塞的膠球沖洗出來再次投入系統(tǒng)運行，避免了現(xiàn)有的汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗系統(tǒng)不具備反沖洗與后水室排污功能，發(fā)生堵球及沉球時無法實現(xiàn)在線沖洗，只能限制機(jī)組負(fù)荷減出力，停止凝汽器半側(cè)運行進(jìn)行清理，給清洗工作帶來了不便的問題。
    圖1為汽輪機(jī)海綿膠球反沖洗裝置系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
    圖2為汽輪機(jī)海綿膠球反沖洗裝置系統(tǒng)的中控系統(tǒng)的模塊示意圖
    圖3為汽輪機(jī)海綿膠球反沖洗裝置系統(tǒng)的控制模塊的模塊示意圖。
附圖標(biāo)號說明：
名稱 編號 名稱 編號
凝結(jié)器 1 反沖洗截止門 41
凝結(jié)本體 11 膠球泵 5
凝結(jié)入口水室 12 膠球泵入口 51
凝結(jié)出口水室 13 膠球泵出口 52
凝結(jié)后水室 14 循環(huán)水入水管 6
膠球室 2 循環(huán)水出水管 7
膠球室入口 21 中控系統(tǒng) 8
膠球室出口 22 處理模塊 0
一截止門 23 控制模塊 82
二截止門 24 一截止門控制單元 821
水壓壓力傳感器 25 二截止門控制單元 822
流速傳感器 26 反沖洗截止門控制單元 823
排污管截止門 31 時間模塊 83
反沖洗管道 4 顯示模塊 84