[实用新型]汽轮机凝汽器在线超声波防垢除垢系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波除垢装置。

背景技术

凝汽器被广泛应用于很多重要场合，比如应用最多的发电厂，它主要担负着冷却汽轮机排汽的重要任务，汽轮机性能的好坏直接影响发电效率、发电能耗。凝汽器由数千根铜管或不锈钢管（冷却管）组成，冷却管外通蒸汽，冷却管内通冷却水，由于热交换的存在，冷却水中的钙、镁、盐等成分在连续加热的过程中不断析出，形成大量的水垢并附着在冷却管壁上，冷却管传热效果降低，导致凝汽器内真空度下降，发电能耗上升，发电成本增加。特别值得一提的是，凝汽器所用的冷却水一般直接取自江河湖海或地下水，由于水中含有大量泥沙、微生物和钙、镁、盐等物质，凝汽器内冷却水流经的冷却管管径较小，冷却管受热后管壁出现积垢等现象，非常容易堵塞冷却管。

凝汽器冷却管积垢、堵塞降低了传热效果，导致凝汽器端差（凝汽器排汽温度与循环水出口温度之差，是直接反映凝汽器冷却管束清洁状况的运行指标）增大、排汽温度上升，真空度下降，大多数电厂设计机组端差在10~20℃。实践表明，在其它情况不变的条件下，端差每增加5℃，真空度下降1~1.5kPa。对高参数机组而言，真空度下降1kPa，机组效率就降低1%左右，对低参数机组（如核电机组）而言，真空度下降1kPa，机组效率就降低1.5~2%左右，也就是说一台100MW的发电机组， 每小时就要少发电1~2MW，如果每年发电按7500小时，电价0.3元/KW.h计算， 每年少发电的经济损失达225~450万元左右。另外，凝汽器真空度每下降1kPa，汽轮机汽耗会增加1.5%~2.5%，以100MW机组为例，真空度每下降1kPa，煤耗增加3.4克/KW.h。正常情况下，一般真空度都会下降4kPa，煤耗增加13.6克/KW.h，根据等效焓降法计算真空度每提高1%，标准煤耗下降3.4克/KW.h，若100MW机组满负荷运行则可节约标准煤1.36t/h左右，标准煤按450元/t计算，则可节约人民币约660元/h，若每年发电按7500小时计算，每年可节约发电成本约490万元。

因此凝汽器冷却管防垢除垢至关重要，为了解决凝汽器冷却管结垢堵塞问题，人们想方设法做了大量的探索工作，并先后使用过很多方法，人工疏通清洗、高压水枪冲洗、加化学药剂清洗及胶球清洗等方法。除了使用胶球清洗的方式可以不停机运行外，其它方式都必须停机才能够进行清洗。事实证明人工清洗后不久冷却管很快又结垢堵塞了；而胶球清洗方式至今仍是一种不成熟的技术，主要问题在于，收球率太低，大部分胶球被水带走，胶球一旦进入水中是无法控制的，不能使每一根冷却管受到冲洗；胶球昂贵；二次滤网堵塞，机械故障率高。

人工疏通清洗、高压水枪冲洗、加化学药剂清洗及胶球清洗等方法虽然能够使凝汽器冷却管管壁达到一定程度的清洁效果，但依然存在着以下缺陷：1）人工清洗虽刚清洗完时冷却管管壁清洁无垢，但在运行很短时间后新垢很快形成并堵塞冷却管，无法使冷却管管壁长期保持清洁无垢；2）人工清洗必须在停机状态下才能够进行；3）加药剂与胶球清洗都无法彻底清洁冷却管管壁的污垢，且造成附加排放污染。

发明内容

本实用新型的发明目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种汽轮机凝汽器在线超声波防垢除垢系统，可长期在线自动运行，使凝汽器冷却管始终保持清洁无垢状态，无需停机，无附加排放污染。

本实用新型的技术方案在于：包括装于汽轮机凝汽器冷却水进水前水室和冷却水回流后水室的插入式超声波换能器、装于汽轮机凝汽器壳体外前管板和后管板上的焊接式超声波换能器；插入式超声波换能器前端装有插入式超声波工具头，插入式超声波换能器后端的超声波换能器电极输出电缆与超声波发生器连接；焊接式超声波换能器前端装有焊接式超声波工具头，焊接式超声波换能器后端的超声波换能器电极输出电缆与超声波发生器连接。

所述冷却水进水前水室设有一个以上前水室安装口；插入式超声波换能器经法兰装于前水室安装口，插入式超声波换能器法兰前端的插入式超声波工具头浸入冷却水进水前水室的冷却水中。

所述冷却水回流后水室设有一个以上后水室安装口；插入式超声波换能器经法兰装于后水室安装口，插入式超声波换能器法兰前端的插入式超声波工具头浸入冷却水进水后水室的冷却水中。

所述插入式超声波换能器通过连接螺杆与插入式超声波工具头连接。

所述插入式超声波换能器为压电式超声波换能器或磁致伸缩式超声波换能器。

所述焊接式超声波工具头通过焊接方式安装于汽轮机凝汽器壳体外前管板和后管板上。

所述焊接式超声波换能器为压电式超声波换能器或磁致伸缩式超声波换能器。