[发明专利]用超声波防垢、除垢、除氧、清洗、灭菌除藻的方法和设备

说明书

技术领域

火力发电技术实质上是水与火的技术，水+火＝蒸汽量＝发电量；如果是：水+水垢+火＞蒸汽量＞发电量，(指产生水垢的设备小于原设计额定蒸汽产量、发电量)。由此可见，水垢是影响发电量、发电成本的关键问题之一。本发明专利是针对发电企业的用水系统的水垢腐蚀、氧化腐蚀、蒸汽清洗、设备清洗除菌灭藻方面，应用了超声波技术，把超声波防垢、除垢、除氧、清洗、灭菌、除藻的方法和设备用于火力发电机组，是对现有发电设备和工艺的补充、完善和发展。

背景技术

目前，国内外的火力发电行业是高耗水和高耗能行业，在发电的设备工艺流程中，用水系统、冷却水循环系统贯穿始终，在整个流程中，水经过锅炉加温变成蒸汽，蒸汽做功后，经冷却成水，又经加温进入锅炉，周而复始。在此过程中，产生大量的水垢、污垢、细菌、藻类物质，需要采取防垢除垢措施；根据发电的需要除氧，并汽水分离。

上述各项技术的现状是：

1、锅炉中水的蒸发及蒸汽：锅炉在运行中，燃烧燃料给热水加温，使其蒸发来获得蒸汽。在水的蒸发过程中会生成很多的水垢，由于水垢的导热系数较低，热阻是钢铁的100倍，是铜的400倍，因此，产生水垢的(添加)锅炉效率大为降低。目前清除这些水垢的方法是在锅炉停炉后，用酸洗的方法除去锅炉水垢。这种方法的缺陷是，酸洗后，锅炉在使用中，还会逐渐产生水垢，厚度也在不断的增加，水垢增长的速度也加快。随着水垢的逐渐加厚，导致热阻增加，换热效率逐渐降低，煤耗也会逐渐增加，蒸汽产量会减少，如此会造成煤炭和资源巨大浪费。

另外，水(汽)循环系统的水垢腐蚀、污垢腐蚀和氧腐蚀直接影响生产和安全，使小修、大修的运行间隔周期缩短；每次检修的时间延长，检修费用上升；发电设备检修项目中，由于水垢腐蚀、污垢腐蚀、氧腐蚀造成的检修项目，在发电过程中几乎处处都有，尤其以锅炉和汽机、凝汽器、冷却塔、灰水排放最为严重。

2、锅炉、灰水排放系统、凝汽器、凉水塔、低压加热器、高压加热器、汽机冷却系统、汽机润滑油冷却系统、发电冷却系统等设备在运行中，都有大量的水垢污垢生成，为了解决除垢问题，采用了停机酸洗，机械高压机械清洗等方法；有的在凝汽器上安装使用飘带、抛丸、高压泵清洗系统，这些方法只能局部暂时的除掉部分的水垢，在运行中仍有大量的水垢生成。

3、为了解决氧腐蚀的问题，尤其是解决锅炉氧腐蚀的问题，设置了除氧器，对进入锅炉的水除氧，但是在整个发电过程中，都存在着氧腐蚀的问题。虽然使用除氧器，但是，由于水流的方法除氧较粗，颗粒大，密度小，所以，仍存在结垢、氧腐蚀等问题。

尤其是设备在线运行中，内部的水垢逐渐增长，与此同时设备的能耗也会随之增加，造成能源浪费，发电效率逐渐降低，是亟待解决的问题，是火力发电节能减排，节能挖潜降耗的关键问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种用超声波防垢、除垢、除氧、清洗、灭菌除藻的方法和设备，以解决发电生产中存在的设备缺陷，针对氧腐蚀、水垢腐蚀、设备清洗、蒸汽清洗等主要问题，充分利用超声波的空化效应和微米级的空化闭合状态，负高压气泡爆破特性，超声波的除气功能，针对发电设备的工艺布局和流程特性，在凉水塔、凝汽器、低温加热器、除氧器、高温加热器、锅炉、汽机冷却水、发电机冷却水、机油冷却水系统等部位，应用超声波防垢、除垢、除氧、清洗、灭菌除藻的技术方法和设备，解决发电设备氧腐蚀、水垢腐蚀、设备清洗、蒸汽清洗的问题，是对发电设备工艺流程的补充，提高了科学技术含量，使发电技术和设备得以发展和完善。

本发明的技术方案是：一种用超声波防垢、除垢、除氧、清洗、灭菌除藻的方法，其特征在于：在火力发电设备的工作介质回路和冷却介质回路中，首先进行污物过滤，然后采用超声波对过滤污物后的水进行除垢、除氧、清洗、灭菌、除藻处理；所述的工作介质回路包括：锅炉→汽轮机→凝汽器→凝结水泵→低温加热器→除氧器→给水泵→高温加热器→锅炉；所述的冷却介质回路包括：冷却塔的出口分别通过循环水泵与汽轮机的冷却回路、发电机的冷却回路和凝汽器的冷却回路的入口连接，该汽轮机的冷却回路、发电机的冷却回路和凝汽器的冷却回路的出口分别与冷却塔入口连接。

在所述的凝结水泵→低温加热器之间、低温加热器→除氧器之间、给水泵→高温加热器之间、以及高温加热器→锅炉之间分别进行所述的污物过滤和除垢、除氧、灭菌、除藻处理。

在该汽轮机的冷却回路入口端、发电机的冷却回路的入口端以及凝汽器的冷却回路的入口端和出口端分别进行所述的污物过滤和防垢、除垢、除氧、清洗、灭菌除藻处理。