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凝气器清洗公司,火电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人

发布时间:2020-04-09

介绍了火电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人技术,重点介绍了滚珠丝杠型直角生坐标机器人和关节型直角坐标机器人技术的结构、特点,并进行了经济性分析。经计算得出:如果采用高压水射流在线清洗机器人技术,单台300MW机组化学清洗每年可节约费用140万元。

1凝汽器冷却水管结垢的危害(1)凝汽器冷却水管结垢的主要危害是降低汽轮发电机组的效率,结垢严重还将影响汽轮发电机的出力:当凝汽器结垢0.5mnl左右,可使真空度由90%以上降到85%以下,使发电煤耗升高15~20g/kWh.对于1台运转7000h/a、负荷率为90%的300MW机组来说,每年将多耗标准煤(2.8~3.8)x10t,以现煤价500元/c计,合人民币l400~1890万元;如果水垢厚度达1mnl,则不仅耗煤量增加到5×l0,而且将影响10%的发电出力。

凝汽器铜管结垢将导致脱锌(黄铜)、脱镍(白铜)和点蚀。清洁的凝汽器管可使用15a以上,如果结垢而不及时消除可使其在3a内穿透I。凝汽器铜管泄漏是火电厂发生水质故障的根源,一旦凝汽器管腐蚀穿孔,带压力的冷却水就会漏人负压的冷凝水中,而冷凝水(常称作凝结水)占锅炉给水的95%左右,遭受污染后将引起锅炉结水垢,产生酸腐蚀f冷却水为海水时)或碱腐蚀(冷却水为淡水时),还会造成过热器和汽轮机结垢。以上情况都会严重影响电厂的安全运行。因此,无论从保证火电厂效率和出力方面考虑,还是从防止凝汽器管腐蚀,进而防止锅炉结垢、腐蚀、放盐方面考虑,如何及时清除凝汽器积垢,都是火电厂亟待解决的问题。

2凝汽器除垢清洗技术现状目前,火电厂凝汽器除垢的方法分为离线和在线清洗2种。

2.1离线清洗

2.1.1优点离线清洗主要采用高压水射流进行凝汽器清洗。该方法用30MPa以上高压水形成射流后冲洗凝汽器铜管内壁达到除垢的目的:高压水射流除硬垢能力强,对凝汽器积垢和粘泥均有很好的清除效果,在200MW及300MW机组凝汽器上使用该技术后除垢率达到90%以上H。高压水射流除垢后,凝汽器铜管无应力裂纹,强度与韧性指标均符合新黄铜管的要求。高压水射流清洗属于物理清洗,无任何环境污染。

2.1.2缺点尽管离线高压水射流清洗具有很多优点,但克服不了离线清洗必须停机清洗的固有缺点,不仅消耗费用大,而且对运行中产生的积垢也无法及时清除,不能随时保证火电机组的高效运行。

2.2在线除垢法2.2.1胶球清洗方法胶球清洗方法是在冷却水循环管路里投放表面粗糙的胶球,利用胶球与管壁问的摩擦清洗凝汽器管道。目前该方法的主要不足是不能有效除去水垢,因此机组的运行效率依然受到积垢的影响,仍然需要定期停机进行离线清洗。此外该方法要求投放较多数量的胶球,但胶球回收率低,增加了运行成本。

2-2.2化学方法在冷却水循环管路内投放盐酸,清洗积垢。这种方法清洗效果较好,但存在以下问题:首先,化学清洗频繁使用,会腐蚀凝汽器铜管,降低凝汽器的使用寿命,如长期使用将造成凝汽器铜管的大量泄漏,危及火电厂运行安全;其次,该方法运行成本高,以300MW机组为例,单台机组费用为200万元/a左右,而且污染环境。

3除垢新技术针对上述凝汽器清洗技术的不足,国内已开发出了火电厂凝汽器高压水射流在线清洗机器人技术。该清洗技术是在火电厂凝汽器循环水侧壳体内安装水下机器人,根据电厂运行需要由机器人随时完成在线清洗工作,从而达到保持凝汽器换热面清洁、提高电厂运行效率的目的。它同时兼有离线清洗和在线清洗的优点,并且运行安全、成本低廉,能有效解决火电厂凝汽器积垢的问题。目前,可行的水下凝汽器高压水射流在线清洗机器人主要有两种类型:滚珠丝杠型直角坐标机器人和关节型直角坐标机器人1541。它们都是通过定位高压水射流喷头对凝汽器冷却水管进行清洗。

3.1滚珠丝杠型直角坐标机器人3.1.1系统构成滚珠丝杠型直角坐标机器人如图1所示。滚珠丝杠传动系统是一个以滚珠作为滚动媒介的滚动螺旋传动的体系,其关键部分是滚珠丝杠,主要由丝杠、螺母、滚珠等零件组成,其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动,是传统滑动丝杠的进一步延伸。滚珠丝杠型直角坐标机器人由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,其结构如图2所示[71。通过伺服电机控制丝杠的转动角度来改变滑块的水平位置,这样通过控制两个水平轴伺服电机的转动角度就可以使高压水射流的喷头在该水平面内任意移动,从而达到定位喷头的目的。

3.1.2特点滚珠丝杠型直角坐标机器人具有传动效率高、运动平稳、精度高、同步性好、可靠性高、无背隙与高刚性等优点;但是,由于该机器人要在水下长期工作,丝杠容易结垢,影响丝杠的定位精度。目前还没有很好的解决方法。

3.2关节型直角坐标机器人

3.2.1系统构成关节型直角坐标机器人。该水下机器人是1个2自由度的关节型机器人,通过机械臂的精确定位,引导高压水射流喷头对凝汽器铜管内壁进行清洗。在机械臂的两个关节内装有伺服电机与减速器,通过下位机控制两个伺服电机转动相应的角度来改变机械臂手部的坐标,使其移动到预先设定好的位置以实现对高压水射流喷头的定位。

3.2.2特点关节型直角坐标机器人具有运动平过机座周围的一些障碍物等优点,但是由于该机器人要在水下长期工作,关节处的回转密封能否很好地保证是其正常运作的关键。稳、精度高、结构紧凑、所占空间体积小、相对工作空间大、能绕机座周围的一些障碍物等优点,但是由于该机器人要在水下长期工作,关节处的回转密封能否很好地保证是其正常运作的关键。