凝汽器膠球清洗裝置自動(dòng)檢測(cè)裝置的使用說(shuō)明

      凝汽器膠球清洗裝置自動(dòng)檢測(cè)裝置的使用說(shuō)明，針對(duì)凝汽器結(jié)垢進(jìn)行膠球清洗過(guò)程中容易丟球毀球而導(dǎo)致膠球數(shù)量不足問(wèn)題，研制出一種能夠自動(dòng)檢測(cè)膠球數(shù)量的自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，它采用對(duì)照式光纖傳感器檢測(cè)膠球。將國(guó)外的單組測(cè)點(diǎn)改為多組測(cè)點(diǎn)，這樣就大大的提高了檢測(cè)的精確度。其次，原來(lái)是多循環(huán)采樣，然后再進(jìn)行繁瑣的計(jì)算以找出一個(gè)平均值，現(xiàn)將這一過(guò)程改為單循環(huán)操作，既節(jié)省了不必要的大量復(fù)雜計(jì)算，也使得檢測(cè)結(jié)果一目了然。多次試驗(yàn)結(jié)果表明，此凝汽器膠球清洗裝置具有非常好的實(shí)時(shí)性和精確度。

      在火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，由于水質(zhì)及溫度等原因凝汽器管內(nèi)壁會(huì)結(jié)出不同程度的污垢，影響凝汽器換熱，造成機(jī)組真空降低，增加發(fā)電煤耗。目前，大多數(shù)電廠對(duì)凝汽器的結(jié)垢主要是采用周期性膠球清洗的辦法進(jìn)行處理，即膠球清洗。凝汽器周期性膠球清洗裝置是由收球網(wǎng)、膠球輸送泵、裝球室、控制器、膠球及閥門管路等部件組成的(如圖1所示)。它借助高壓水流的作用將大于凝汽器冷卻管內(nèi)徑的清潔膠球擠過(guò)冷卻水管，對(duì)冷卻水管進(jìn)行反復(fù)擦洗，清洗凝汽器冷卻水管內(nèi)污垢并帶出雜質(zhì)。從而可以實(shí)現(xiàn)保證凝汽器管內(nèi)壁清潔，延長(zhǎng)冷卻管使用壽命、保證汽輪機(jī)真空、提高發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益、保障機(jī)組安全運(yùn)行等目的。而凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)清潔效果能否達(dá)到佳，依賴于膠球個(gè)數(shù)是否足量�？偸谴嬖谶@樣那樣的原因?qū)е虑逑催^(guò)程中膠球的堵塞，出現(xiàn)丟球現(xiàn)象，這都直接影響了清洗程度及換熱效果。

      目前。國(guó)內(nèi)電廠中大都采用定期人工檢查的方法判斷是否需要加球或換球，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，使得運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加帶來(lái)諸多不便。因此，為提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益以及自動(dòng)化水平，急需開(kāi)發(fā)回收膠球自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

圖1 監(jiān)測(cè)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)安裝位置示意圖

      針對(duì)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)膠球回收率低、回收膠球數(shù)量檢測(cè)困難等問(wèn)題，國(guó)外已經(jīng)有研究機(jī)構(gòu)對(duì)此進(jìn)行了研究：利用光纖傳感器對(duì)膠球進(jìn)行計(jì)數(shù)的膠球回收自動(dòng)監(jiān)測(cè)器，并開(kāi)發(fā)了利用水流速度的變化檢測(cè)管道內(nèi)部清洗程度的膠球清洗效果監(jiān)測(cè)器。膠球清洗系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的內(nèi)部機(jī)械改造，研制出的新型膠球清洗系統(tǒng)，膠球回收率雖然基本上達(dá)到了100％，但其存在的問(wèn)題是自動(dòng)檢測(cè)膠球的數(shù)量精度不高，只能作為參考值。且兩家公司的產(chǎn)品在我國(guó)都是按照整套凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)售賣，購(gòu)價(jià)昂貴。

      在于開(kāi)發(fā)一種無(wú)需更換原膠球清洗系統(tǒng)，可以直接附加在原設(shè)備上的膠球回收自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，它可以自動(dòng)地監(jiān)測(cè)回收膠球的數(shù)量，這樣運(yùn)行人員就可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果適時(shí)地添加或更換膠球，保證膠球的數(shù)量以及質(zhì)量，以期達(dá)到佳的清洗效果。

1膠球回收自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件配置

      膠球回收自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件配置主要由3部分組成。其一，為數(shù)據(jù)采集裝置，由一段方管兩端焊法蘭以便與膠球沖洗管道連接，在方管對(duì)應(yīng)兩側(cè)開(kāi)孔安裝視窗用以安裝檢測(cè)探頭。檢測(cè)探頭為4組對(duì)照式探頭。用以撲捉管道內(nèi)通過(guò)的膠球，記錄其個(gè)數(shù)。其二，為數(shù)據(jù)顯示裝置，檢測(cè)探頭撲捉到的管道內(nèi)通過(guò)的膠球數(shù)量通過(guò)光纖傳送給計(jì)數(shù)器直觀的顯示出膠球數(shù)量。其三，為收球室，在膠球泵的入口端加一膠球泵，其作用就是此新加的收球室與原有的收球室相配合，使膠球清洗系統(tǒng)內(nèi)膠球在檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)只進(jìn)行一個(gè)周期的運(yùn)行以保證不重復(fù)計(jì)數(shù)。

2膠球計(jì)數(shù)的實(shí)現(xiàn)

      凝汽器膠球清洗裝置采用對(duì)照式光纖傳感器，無(wú)膠球通過(guò)時(shí)，光纖傳感器的入射端發(fā)出的光線能夠被接收端接收，如果有膠球通過(guò)，光線被遮擋，接收端接收不到光線信號(hào)，即發(fā)出1個(gè)脈沖信號(hào)，該脈沖波信號(hào)傳輸?shù)斤@示裝置增加檢測(cè)膠球數(shù)，如圖2所示。

      該膠球的回收自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與國(guó)外同類設(shè)備的重要區(qū)別在于先將國(guó)外的單組測(cè)點(diǎn)改為多組測(cè)點(diǎn)(如圖2所示)。國(guó)外同類設(shè)備是在凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)中膠球所經(jīng)過(guò)的管道中間安裝一個(gè)檢測(cè)探頭，然后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)的檢測(cè)，將所檢測(cè)到的膠球的個(gè)數(shù)根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論進(jìn)行分析計(jì)算得到一個(gè)平均值送給顯示儀表供電廠運(yùn)行人員參考。這樣給出的膠球的個(gè)數(shù)是不準(zhǔn)確的。

      因?yàn)槟z球是有一定重量的，雖然它有一定的浮力，但在管道中間由水帶動(dòng)移動(dòng)的過(guò)程中仍然呈不均勻分布(管道底部通過(guò)的膠球遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于上部通過(guò)的膠球)，所以雖然統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論是沒(méi)有問(wèn)題的，但由于實(shí)際情況比較復(fù)雜，終導(dǎo)致給出的結(jié)果還是有相當(dāng)大的誤差。該膠球回收自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置吸取了國(guó)外同類設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上考慮到實(shí)際情況的復(fù)雜性對(duì)設(shè)備進(jìn)行了改造，將原來(lái)的一組檢測(cè)探頭增加為多組探頭，封住了膠球通過(guò)的管道的整個(gè)橫截面，使得膠球無(wú)論在什么位置通過(guò)都可以保證被撲捉到。實(shí)際測(cè)試中假設(shè)膠球清洗系統(tǒng)管道中水流的速度為3m／s，換句話說(shuō)撲捉膠球的頻率大不超過(guò)150次／s(遠(yuǎn)大于實(shí)際水流的速度)，該套系統(tǒng)檢測(cè)探頭采用光纖光電感應(yīng)器。顯示儀表為智能數(shù)顯計(jì)測(cè)器。兩種設(shè)備的檢測(cè)及顯示速度都遠(yuǎn)大于水流的速度。所以在設(shè)備上保證了不會(huì)出現(xiàn)丟漏球的發(fā)生，保證了檢測(cè)的精度。其次為了保證在檢測(cè)的過(guò)程中不重復(fù)計(jì)數(shù)，在膠球清洗系統(tǒng)中增加了一臺(tái)收球裝置，這樣就可以控制在檢測(cè)的過(guò)程中膠球只進(jìn)行一個(gè)循環(huán)，達(dá)到不重復(fù)計(jì)數(shù)的目的。

圖2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件配置示意圖

3操作流程

      凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)原收球室新加的收球室都處在開(kāi)啟狀態(tài)，膠球泵運(yùn)行中。當(dāng)需要進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)先將顯示儀表加電預(yù)熱，將原收球室關(guān)閉。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，此時(shí)膠球清洗系統(tǒng)中的膠球全部收到收球室中。關(guān)閉新加的收球裝置，開(kāi)啟原收球裝置，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，膠球全部回收到新收球室中，讀取顯示儀表上的記錄即為膠球清洗系統(tǒng)中的膠球個(gè)數(shù)。

4結(jié)論與展望

      在電廠實(shí)際的監(jiān)測(cè)中，對(duì)300個(gè)樣本球進(jìn)行多次監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)證明，本膠球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地判斷并顯示回收膠球的數(shù)量，準(zhǔn)確率大于99．5％，得到了電廠運(yùn)行人員的好評(píng)。

      隨著國(guó)內(nèi)電廠操作自動(dòng)化的大幅度提高，技術(shù)改造工作的進(jìn)一步開(kāi)展，凝汽器清洗膠球回收自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將受到廣泛的關(guān)注和使用，它能明顯地提高發(fā)電機(jī)組的真空，有效地減少汽輪機(jī)排汽損失，降低汽輪機(jī)的汽耗率，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

      由于國(guó)內(nèi)一直沒(méi)有此類產(chǎn)品，國(guó)外進(jìn)121產(chǎn)品價(jià)格昂貴，而且國(guó)外公司都是成套售賣，造成了極大的資源浪費(fèi)。應(yīng)用本產(chǎn)品時(shí)只需作為原膠球清洗系統(tǒng)的附加系統(tǒng)使用，避免了資源浪費(fèi)，大大減少了資金投入。而且降低了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，本產(chǎn)品的成功研制填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，具有很好的市場(chǎng)前景和推廣價(jià)值。