凝汽器膠球清洗裝置的自動剝皮海綿膠球計數器

      本文敘述在電廠廣泛采用的膠球清洗凝汽器膠球清洗裝置的剝皮海綿膠球的研究成果。
1.研究背景
      膠球清洗裝置，廣泛應用于發電廠清洗凝汽器銅管內表面的臟污。是在凝汽器冷卻水系統內加入比被清洗管內經稍大一些的海綿膠球，利用海綿球外表面和管子內表面的摩擦作用清洗管子內表面的污物。
      以前的清洗裝置完全依靠人工對球數量進行管理。這樣要準確地計量數以千計的球需要大量的勞動力。因此不僅使計量的次數變少，而且在球數剛開始減少的時候不易引起注意，更不能及時發現造成球數減少的主要原因，即收球網不正常的情況，甚至造成收球網的破損。自動剝皮海綿膠球計數器就是為了在膠球清洗裝置的運行過程中自動計量回收球數而進行研究的。
      1—凝汽器；2—冷卻管；3一集球器旁通閥；4—集球器；5—球；6—集球器出口閥；7—集球器切換閥；8—光電開關；9一分離器；10—計數器；11—自動球計數裝置；12一入口閥；13一球循環泵；14一收球網；15一放水口；16一取水口17一冷卻球水泵。
2.自動剝皮海綿膠球計數器的性能和特點
自動剝皮海綿膠球計數器有以下主要的性能和特點：
      ①自動計量球數并以數字表示通過積算光電脈沖信號，用數字表示球總量，能夠直接的、正確的掌握回收的球數。
      ②具有任意的計數數量值可以由予先給定的球數量與實際回收數量進行比較，表示回收完了并且指示回收率，設有就地和遠傳的回收率低的警報表示。
      ③具有球的自動計算數字和模擬的信號輸出這個性能是數字計算器的信號作為數字信號以及模擬信號向外部輸出顯示，利用這個信號可作為指示表、記錄表以及計算機輸入，能夠對回收率做定性的和定量的管理。
3.自動剝皮海綿膠球計數器的使用價值
      自動剝皮海綿膠球計數器具有上述那樣的性能和特點，如果采用這個裝置可具有下列的效果；
      ①可以及時發現收球網的異常情況為了使清洗能夠反復進行，在管道內設置了收球網，海綿球由收球網回收。經過一段時間以后，由于驅動裝置異常或異物的作用，收球網的性能會變壞，出現回收球數逐漸減少的情況。自動剝皮海綿膠球計數器在每次洗凈操作過程能夠自動計數，能夠經常監視回收球數。因而能夠及時發現收球網的異常情況。及時修理，能夠把流失的球數控制在小限度。
      如果不能及時發現異常，則收球網可能破損，需要較多的修理費，也就是說自動剝皮海綿膠球計數器可以防止收球網破損，減少修理費用。
②使清洗裝置能夠有效地使用
      清洗裝置在一定的球數下運行可以得到良好的清洗效果，當球數減少時清洗效果降低。由于采用了自動剝皮海綿膠球計數器能夠有秩序地管理回收球數，及時補充減少的球，會使清洗裝置更有效地運行。
      當清洗效果降低時，管子內表面逐漸臟污，凝汽器傳熱變壞，引起發電設備效率降低。這意味著，自動剝皮海綿膠球計數器有助于提高發電設備效率。
      以前，判斷球的回收是否完成，主要是靠由經驗得到的回收時間而且留有充分的裕量。由于采用自動剝皮海綿膠球計數器，能夠直接由回收的球數判斷回收是否完成，因此可以縮短收球網使用的時間，延長收球網的使用壽命降低事故或然率。
③使膠球清洗裝置可能實現全盤自動化
      如前所述，膠球清洗裝置可能自動運行，但還需人工管理球數。如果膠球清洗裝置采用自動剝皮海綿膠球計數器則可能實現全盤自動化節約勞動力。
1一法蘭；
2—法蘭；
3—180*彎頭；
4—漸縮管；
5一透明管；
6、7、8、9—法蘭，
4.自動剝皮海綿膠球計數器概況
      自動剝皮海綿膠球計數器，由球分離器、檢出器(光電開關)、計數器構成。如下所述：
①球分離器
      通常，回收的球在經過配管時，呈互相重疊流過，此時若用光電開關檢出時，數目不準確。球分離器做成如2圖的形狀，它能夠分離球和用光電開關檢出通過的球數，此分離器用法蘭裝在配管系統中。分離器的原理如下：流過配管的球，經180°彎頭分成兩路，分別通過兩段漸縮管流入透明管段，此時即由配置在透明管段處的光電開關將通過的球數記錄下來。這個分離器的兩段漸縮管能夠將一起流過的球分成單個的，防止成群通過透明管段。其原理為；通常，流速V和流量Q、斷面積A的關系為0如3圖所示，漸縮管入口管徑為D,出口管徑為D/X,入口側流速為V?,出口側流速為V?,此時入口側和出口側的流速關系為：(1)入口側斷面積.(2)出口側斷面積.(3)由(2)(3)及(1)式∴V?=X2V?(4)即當出口側管徑為D/X時，流速成X2倍數增加。所以如4圖所示當a、b兩個球從漸縮管流入時，由于上述原理形成Va<Vb,流速的變化產生了分離效果，a、b兩球通過透明管段時，形成完全分離的狀態，因而能夠防止錯誤計數。漸縮管漸縮部分的斷面收縮比和它的長度，由實際使用的系統流速和單位時間內通過的球數決定。
②檢出器(光電開關)
      檢出器是由投光器和受光器組成的光電開關，安裝在透明管段外的相對位置上。當球通過透明管時球的遮光作用產生了脈沖信號。
③計數器
      5圖表示了計數的構成，它具有下列機能：
      (a)積算由光電開關發出的信號，并用計數表示器示出。
      (b)和給定的數量進行比較并向外部輸出。
      (c)將球的數量用數字及模擬信號向外部輸出。此外，計數器還可以接受外部信號自動起動和停止。
5.實際膠球清洗裝置試驗概況
      實際膠球清洗裝置試驗是在600MW機組上火力發電廠中進的行，如1圖所示，其配管系統裝有入口閥、集球器、出口閥和旁通閥。
①試驗概況
      試驗是在膠球清洗裝置運行中回收球時進行的。當確認循環清洗完了用集球器回收球時開始計數，用時間和目視判斷確認回收完了停止。通過試驗確定球計數器的性能，采用把計5圖計數器內部構成數器的計數值和集球器實際回收球數進行比較的辦法得出。同時對回收率和回收時間的關系也進行了分析。
②試驗結果
      試驗結果如表1所示，大計數誤差為0.4%。其原因是由于試驗系統結構上的問題在運行過程中有幾個球停滯在集球器和配管中沒有經過球計數器，有的是由于混入了小魚造成的。在沒有其他原因的情況下，剝皮海綿球計數器的計數精度達到了100%。
1表試驗結果
集球器回收個數 球計數器表示數 計數誤差 備注
1000 997 0.3% 球滯留在系統中
1000 996 0.4% 球滯留在系統中
1000 1000 0% 系統中沒有滯留的球
1000 1002 -0.2% 混入2個小魚
      通過試驗又得出了如6圖所示的過去不清楚的球的回收率和時間關系。從回收開始經3分鐘回收了97%,回收100%需要的時間長約15分鐘。
      如上所述，膠球清洗裝置用的自動剝皮海綿膠球計數器必將促進發電設備的高效運行。另外，自動挑選已磨損的海綿球的裝置和自動補充海綿球的裝置也基本上完成了研究工作。