專利名稱：汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電設(shè)備，特別涉及一種汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在運(yùn)行中使用的沖洗設(shè)備，及熱交換器在運(yùn)行中的沖洗技術(shù)。
背景技術(shù)：
凝汽器是汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組發(fā)電過(guò)程中的主要輔助設(shè)備它是一汽—水熱交換器，它的熱交換效率直接影響汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組的發(fā)電效率，即發(fā)電單耗一發(fā)電煤耗。影響凝汽器效率的主要因素是凝汽的被污染程度。發(fā)電廠一般使用江、河、海水冷卻，而江、河、海水中的泥沙和垃圾會(huì)存積于凝汽器的水側(cè)，這就會(huì)降低凝汽器的熱交換效率，而且隨時(shí)間的增加凝汽器的熱交換效率會(huì)越來(lái)越低。所以保持凝汽器的清潔是發(fā)電廠的重要節(jié)能措施。
目前，凝汽器的清潔方式有兩種。一種是停機(jī)清洗，即機(jī)組停止發(fā)電后用人工方法逐管通洗或用高壓水逐管沖洗，它的效果很好，洗后能使凝汽器清潔如新，其缺點(diǎn)是必須停止機(jī)組發(fā)電或凝汽器半邊停用，才能打開凝汽器進(jìn)行沖洗；二是在線的清洗，即機(jī)組運(yùn)行中利用膠球在循環(huán)水的壓力下通過(guò)凝汽器銅管(或鈦管)以達(dá)到帶走管壁泥沙的作用；這種方法的不足之處是膠球的材質(zhì)、大小和水壓均很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求；膠球是按自然水流分布通過(guò)銅管(或鈦管)，不能保證所有管子均被清洗；膠球通過(guò)銅管(或鈦管)時(shí)還會(huì)因各種原因卡在管子中，反而堵塞了這根管子；膠球的回收是運(yùn)行中的一個(gè)難題，它的流失即增加了成本又污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組在正常發(fā)電運(yùn)行中能自動(dòng)、全面、有效的清洗凝汽器的在線自動(dòng)沖洗裝置及方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明所提供的一種汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置，它包括一能控制移動(dòng)高壓水沖頭掃描覆蓋整個(gè)凝汽器管板表面每根銅管(或鈦管)口的極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)，所述極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元、固定大輪、角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支撐臂、徑向移動(dòng)控制馬達(dá)及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和伸縮支撐臂，所述角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)回轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐臂，徑向移動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)伸縮傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂，回轉(zhuǎn)支撐臂能沿固定大輪軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮支撐臂能在回轉(zhuǎn)支撐臂上沿固定大輪的徑向方向移動(dòng)，伸縮支撐臂頂端設(shè)有高壓水沖頭；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將凝汽器管板上的銅管(或鈦管)口的直角坐標(biāo)(X，Y)轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)(R，)后再由計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元經(jīng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)和徑向移動(dòng)控制馬達(dá)控制高壓水沖頭移動(dòng)至銅管(或鈦管)口，進(jìn)行沖洗；即計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元將凝汽器管板上的一銅管(或鈦管)口的直角坐標(biāo)(X，Y)轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)(R，)，再用此極坐標(biāo)角度參數(shù)控制角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐臂進(jìn)行角度定位，用此極坐標(biāo)半徑參數(shù)控制徑向移動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂進(jìn)行半徑定位，使伸縮支撐臂頂端的高壓水沖頭定位于該銅管(或鈦管)口進(jìn)行沖洗，然后重復(fù)上述定位、沖洗過(guò)程，對(duì)凝汽器管板上的每一銅管(或鈦管)逐個(gè)進(jìn)行定位、沖洗。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明所提供的一種汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗方法，它包括步驟如下計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元將凝汽器管板上的一銅管(或鈦管)口的直角坐標(biāo)(X，Y)轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)(R，)；將此極坐標(biāo)角度和半徑參數(shù)傳送給通用的可編程序控制器(PLC)；由可編程序控制器(PLC)用此極坐標(biāo)參數(shù)控制伺服馬達(dá)，即用極坐標(biāo)角度參數(shù)控制角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐臂進(jìn)行角度定位，用極坐標(biāo)半徑參數(shù)控制徑向移動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂進(jìn)行半徑定位，使伸縮支撐臂頂端的高壓水沖頭定位于該銅管(或鈦管)口；開啟定位于該銅管(或鈦管)口的高壓水沖頭對(duì)銅管(或鈦管)進(jìn)行沖洗；然后重復(fù)上述定位、沖洗過(guò)程，對(duì)凝汽器管板上的每一銅管(或鈦管)逐個(gè)進(jìn)行定位、沖洗；在汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行中不斷重復(fù)上述沖洗過(guò)程，達(dá)到有效而且全面清洗整個(gè)凝汽器管板的每根銅管(或鈦管)的目的。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置，由于采用極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)控制移動(dòng)高壓水沖頭掃描覆蓋凝汽器管板的每根銅管(或鈦管)口，進(jìn)行逐管沖洗，使凝汽器的銅管(或鈦管)在運(yùn)行中不斷得到有效而且全面的清洗，實(shí)現(xiàn)了在發(fā)電運(yùn)行中用高壓水逐管沖洗，提高了凝汽器的熱交換效率，從而確保了汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組的發(fā)電單耗即發(fā)電煤耗的降低，達(dá)到節(jié)約燃煤、降低發(fā)電成本的目的；另外由于采用了極坐標(biāo)機(jī)械行走機(jī)構(gòu)，所以即使是在凝汽器水室中湍急的水流沖擊下也能穩(wěn)定運(yùn)行，這是凝汽器實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中自動(dòng)沖洗的技術(shù)關(guān)鍵所在。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例I中凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中凝汽器管板表面的坐標(biāo)位置轉(zhuǎn)換的示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例II中凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)施新型的保護(hù)范圍。
參見圖1、圖2所示，在本發(fā)明的實(shí)施例I中，所提供的汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置包括一高壓水沖頭6；一能控制移動(dòng)高壓水沖頭6掃描覆蓋整個(gè)凝汽器管板7的所有銅管(或鈦管)口的極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)；所述極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元(圖中未示)、固定大輪10、角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)3及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支撐臂9、徑向移動(dòng)控制馬達(dá)4及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和伸縮支撐臂8，；所述角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)3經(jīng)回轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐臂9，徑向移動(dòng)控制馬達(dá)4經(jīng)伸縮傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂8，回轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸與伸縮傳動(dòng)軸為套軸5，其一端通過(guò)凝汽器門板2連接徑向移動(dòng)控制馬達(dá)4和角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)3，套軸5的另一端通過(guò)固定大輪10連接回轉(zhuǎn)支撐臂9，回轉(zhuǎn)支撐臂9能沿固定大輪10軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)支撐臂9滑動(dòng)連接能沿其滑輪滑動(dòng)的伸縮支撐臂8，回轉(zhuǎn)支撐臂9兩端設(shè)有能在固定大輪中滑動(dòng)的凸緣，伸縮支撐臂8的頂端設(shè)有高壓水沖頭6；在自動(dòng)沖洗時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算，將整個(gè)凝汽器管板7表面的每一個(gè)銅管(或鈦管)口的直角坐標(biāo)(X，Y)轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)(R，)，將此極坐標(biāo)角度和半徑參數(shù)據(jù)傳送給可編程序控制器(PLC)；由可編程序控制器(PLC)用此極坐標(biāo)參數(shù)控制伺服馬達(dá)，然后通過(guò)回轉(zhuǎn)支撐臂9的轉(zhuǎn)動(dòng)和伸縮支撐臂8的移動(dòng)，即對(duì)極坐標(biāo)角度和半徑R的控制，使伸縮支撐臂8頂端的高壓水沖頭6對(duì)準(zhǔn)在凝汽器管板7表面的每一個(gè)銅管(或鈦管)口進(jìn)行逐管沖洗，并且覆蓋整個(gè)凝汽器管板7表面的每一個(gè)銅管(或鈦管)口，達(dá)到有效而且全面清洗整個(gè)凝汽器管板7上的每一個(gè)銅管(或鈦管)的目的，確保了凝汽器的熱交換效率。伸縮支撐臂8能沿回轉(zhuǎn)支撐臂9的滑輪滑動(dòng)，所以能抗擊水流的沖擊，確保其穩(wěn)定運(yùn)行。整個(gè)裝置由于采用了極座標(biāo)原理設(shè)計(jì)所以結(jié)構(gòu)緊湊、合理使其能抗擊水流的沖擊，達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
參見圖3所示，在本發(fā)明實(shí)施例II中，所提供的汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置包括高壓水沖頭6；一能控制移動(dòng)高壓水沖頭6掃描覆蓋整個(gè)凝汽器管板7的所有銅管(或鈦管)口的極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)；所述極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元(圖中未示)、固定大輪16、角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)4及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支撐臂17、徑向移動(dòng)控制馬達(dá)3及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和伸縮支撐臂18；所述角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)4經(jīng)回轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸12驅(qū)動(dòng)小齒輪14，通過(guò)小齒輪14與大齒輪15的嚙合，從而驅(qū)動(dòng)與大齒輪15連接的回轉(zhuǎn)支撐臂17沿固定大輪16軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸12的一端通過(guò)凝汽器壁2連接角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)4，另一端連接固定大輪16一側(cè)的軸承19；徑向移動(dòng)控制馬達(dá)3經(jīng)伸縮傳動(dòng)軸13以齒輪驅(qū)動(dòng)齒條的方式驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂18，伸縮傳動(dòng)軸13的一端通過(guò)凝汽器壁2連接徑向移動(dòng)控制馬達(dá)3，另一端通過(guò)固定大輪16連接能驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂18上齒條的齒輪；回轉(zhuǎn)支撐臂17上設(shè)有同固定大輪16徑向的套管，伸縮支撐臂18能在該套管中伸縮，伸縮支撐臂18的頂端設(shè)有高壓水沖頭6；在自動(dòng)沖洗過(guò)程中，計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元將凝汽器管板上的銅管(或鈦管)口的直角坐標(biāo)(X，Y)轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)(R，)，將此極坐標(biāo)角度和半徑參數(shù)傳送給通用的可編程序控制器(PLC)；由可編程序控制器(PLC)用此極坐標(biāo)參數(shù)控制伺服馬達(dá)，即用極坐標(biāo)角度參數(shù)控制角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)4經(jīng)回轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸12驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐臂17進(jìn)行角度定位，用極坐標(biāo)半徑參數(shù)控制徑向移動(dòng)控制馬達(dá)3經(jīng)伸縮傳動(dòng)軸13驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂18進(jìn)行半徑定位，使伸縮支撐臂18頂端的高壓水沖頭定位于該銅管(或鈦管)口然后開啟高壓水閥門對(duì)銅管(或鈦管)進(jìn)行沖洗；重復(fù)上述定位過(guò)程，對(duì)凝汽器管板上的每根銅管(或鈦管)逐個(gè)進(jìn)行定位、沖洗；在汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行中不斷重復(fù)上述沖洗過(guò)程，達(dá)到有效而且全面清洗整個(gè)凝汽器管板的每根銅管(或鈦管)的目的。
另外，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，本發(fā)明仍可以作許多變化。
權(quán)利要求
1.一種汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置，包括其特征是，一能控制移動(dòng)高壓水沖頭掃描覆蓋整個(gè)凝汽器管板表面每根銅管(或鈦管)口的極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)，使其能在凝汽器水室的湍急水流沖擊下也能穩(wěn)定運(yùn)行，這是凝汽器實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中自動(dòng)沖洗的技術(shù)關(guān)鍵所在；所述極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元、固定大輪、角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支撐臂、徑向移動(dòng)控制馬達(dá)及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和伸縮支撐臂，所述角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)回轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐臂，徑向移動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)伸縮傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂，回轉(zhuǎn)支撐臂能沿固定大輪軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮支撐臂能在回轉(zhuǎn)支撐臂上沿固定大輪的徑向方向移動(dòng)，伸縮支撐臂頂端設(shè)有高壓水沖頭；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將凝汽器管板上的銅管(或鈦管)口的直角坐標(biāo)(X，Y)轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)(R，)后再由計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元經(jīng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)和徑向移動(dòng)控制馬達(dá)控制高壓水沖頭移動(dòng)至銅管(或鈦管)口，進(jìn)行沖洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置，其特征是，所述的伸縮支撐臂以齒輪驅(qū)動(dòng)齒條的傳動(dòng)方式在回轉(zhuǎn)支撐臂的套管中沿固定大輪的徑向方向伸縮移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置，其特征是，所述的伸縮支撐臂以滑輪方式在回轉(zhuǎn)支撐臂的滑槽中沿固定大輪的徑向方向伸縮移動(dòng)。
4.一種汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗方法，其特征是，它包括步驟如下計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元將凝汽器管板上的一銅管(或鈦管)口的直角坐標(biāo)(X，Y)轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)(R，)；將此極坐標(biāo)角度和半徑參數(shù)傳送給通用的可編程序控制器(PLC)；由可編程序控制器(PLC)將此極坐標(biāo)參數(shù)控制伺服馬達(dá)，即用極坐標(biāo)角度參數(shù)控制角度轉(zhuǎn)動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐臂進(jìn)行角度定位，用極坐標(biāo)半徑參數(shù)控制徑向移動(dòng)控制馬達(dá)經(jīng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)伸縮支撐臂進(jìn)行半徑定位，使伸縮支撐臂頂端的高壓水沖頭定位于該銅管(或鈦管)口；開啟定位于該銅管(或鈦管)口的高壓水沖頭對(duì)銅管(或鈦管)進(jìn)行沖洗；然后重復(fù)上述定位、沖洗過(guò)程，對(duì)凝汽器管板上的每一銅管(或鈦管)逐個(gè)進(jìn)行定位、沖洗。
全文摘要
一種汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在線自動(dòng)沖洗裝置及方法，涉及汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器在運(yùn)行中使用的沖洗設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域；其裝置包括；一由計(jì)算機(jī)程序極坐標(biāo)控制單元經(jīng)伺服馬達(dá)控制高壓水沖頭定位于銅管(或鈦管)口進(jìn)行沖洗的極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)；本發(fā)明的有益效果，由于采用極坐標(biāo)機(jī)械行走系統(tǒng)移動(dòng)高壓水沖頭沖洗凝汽器管板上的每根銅管(或鈦管)，實(shí)現(xiàn)了在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中用高壓水逐管沖洗，提高了凝汽器的熱交換效率，從而確保了汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組的發(fā)電單耗即發(fā)電煤耗的降低，達(dá)到節(jié)約燃煤、降低發(fā)電成本的目的。
文檔編號(hào)F28G13/00GK1858544SQ200510025638
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月30日
發(fā)明者江從銓, 葉新福 申請(qǐng)人:江從銓, 葉新福