本发明专利技术公开了一种工业列管式水冷却器在线精确化学清垢装置及其方法，冷却器水室外设有清垢剂配液装置和伺服控制装置，冷水器水室内安装有水下定位装置和清垢剂注入装置，水下定位装置通过防水电缆联接伺服控制装置，清垢剂配液装置通过导管连接清垢剂注入装置，伺服控制装置向水下定位装置发出指令，驱动支架上的清垢剂注嘴和冷却器换热管端口对接，清垢剂配液装置向清垢剂注嘴供出清洗剂，达到设定的清洗浸泡时间后，清垢剂注嘴在伺服控制装置驱动下退出和冷却器换热管端口的对接，自动移至下一组冷却器换热管入口，本发明专利技术在实现零排放的前提下，提高了设备运行的可靠性，在大幅度降低了冷却器清洗成本的同时又大幅度提高了清洗效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业用换热器化学清洗领域，是一种换热器节能减排的新技术，具体是采用水下定位机器人技术，对列管水冷却器中换热管的水垢和污渍实现在线化学精确清洗的一种技术方法。
技术介绍
列管式水冷却器是广泛应用于动力、化工、石油、和原子能等工业部门主要辅助设备之一，担负着各种动力、电气、机械和化学反应设备重要的冷却任务，其工作性能的好坏对企业的安全、经济运行有着重要的影响。在传热过程中，列管式水冷却器中换热管水侧内壁由于受加热和水质的影响易形成水垢和污渍，对换热器的性能产生不良的影响，如何及时清除水垢和污渍一直是一个亟待解决的重要问题。以电厂为例：凝汽器就是一种列管式水冷却器：由数千根换热管组成，管外走蒸汽，管内走冷却水，因有热交换的存在，冷却水中的盐份在连续加热过程中不断析出，形成大量的水垢并附着在管壁上，导致凝汽器内真空下降，发电煤耗率上升，发电成本增加，因此降低汽轮发电机组的效率。当凝汽器结垢 0.5mm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/kW·h，对于一台年运转7000h、负荷率为90 %的300MW机组来说，每年将多耗标准煤约28～38万吨，如果水垢厚度达 1mm，则不仅多耗煤量将超过每年5万多吨 ,而且将影响10%的出力。 凝汽器内真空下降，还会使汽轮机的排汽温度升高，导致低压缸的变形，不仅影响电厂运行的经济性，还直接影响汽轮发电机组的运行安全。本专利技术就是针对这一问题而提出的，以极少量有针对性的、特定的化学清洗剂，对列管式水冷却器中水垢和污渍实现在线化学精确清洗一种技术方法。下面，以电厂凝汽器为例,将本专利技术和电厂常用的同类的在线清洗的方法进行一个比较：1)凝汽器胶球清洗方法（此法为电厂标准配置）：在凝汽器水则投入大量胶球，胶球随循环水流动，通过凝汽器换热管，对换热管进行清洗，它虽然能起到一定除垢的作用，但由于胶球不能太大、太硬否则难以通过凝汽器换热管，但是太小、太软、又会影响除垢效果，导致胶球回收率降低。此外，胶球清洗法还取决于循环水的流速，冬季循环水温度低，流量不能大,否则会产生凝结水过冷，造成机组运行经济性下降，流量的下降导致换热管内水流速的下降，胶球清洗效果下降，凝汽器清洁率下降,最低可达0.4(设计值0.85)。对于采用中水做循环水的系统，效果就更差，因此如何用好胶球也一直是困扰电厂的难题。在CNK以上可查阅到大量的关于胶球改进的文章就证明了这一点，但改造后运行一段时间后同样的问题又会出现，说明胶球清洗本身就存在依赖循环水流速，收球率和清洗效果难以两全的重大缺陷。2)凝汽器在线化学清洗方法：现在电厂基本上无一例外的都会在投入胶球清洗的基础上在凝汽器循环水池中加入大量的化学清洗剂（主要是酸、缓蚀剂和除藻剂为中和排放还要加大量的碱），以阻止换热管结垢和藻类的生长。随着机组容量增大，循环冷却水量越来越大、300MW机组为40000t/h左右，冷却塔循环冷却水蒸发量约为2600t/h，600MW、1000MW机组就更多，为了保证阻垢、灭菌效果，维持循环冷却水的低PH值，加药量可想而知，以300MW机组为例，一年加药的费用约为200万元左右。尽管如此，对采用中水（国家有规定电厂循环水必须采用中水，以避免采用地下水）作为电厂循环冷却水的机组，效果并不明显，不少机组因结垢严重不得不在运行期间进行临停清洗，以保证机组运行的安全性。这种清洗方法的主要问题是：加入的化学清洗剂，被循环水池中大量的循环水稀释了，到凝汽器换热管时远远达不到清洗浓度，白白浪费了大量化学清洗剂。
技术实现思路
根据现有技术存在的不足：本专利技术提出了一种清洗剂用量少、除垢效果好、可实现零排放的工业列管式水冷却器在线精确化学清垢技术。本专利技术技术方案按照下述方法实现：一种工业列管式水冷却器在线精确化学清垢装置，包括设置在冷却器水室外的清垢剂配液装置和伺服控制装置，冷水器水室内安装有水下定位装置和清垢剂注入装置，水下定位装置通过防水电缆联接伺服控制装置，清垢剂配液装置通过导管连接清垢剂注入装置，所述的水下定位装置由水平机和垂直机通过两个箱体连接而成。所述的水平机由两个内置磁致移传感器水平油缸、四个滑台、两个滑台连杆组成，四个滑台分别位于两个滑台连杆一侧，每个滑台最大的移动范围为滑台连杆的一半，内置磁致移传感器水平油缸位于滑台连杆上，用于推动滑台移动，所述的垂直机由一根竖直导轨、一个内置磁致移传感器竖直油缸组成，箱体的移动带动滑台连杆上下移动。所述的滑台连杆与竖直导轨之间连接用于支撑竖直导轨的若干个支架。所述的清垢剂注入装置，包括清垢剂注嘴支撑架，清垢剂注嘴底板，推板，两个清垢剂注嘴，两个气缸，清垢剂注嘴支撑架下端焊接在滑台上，上端连接清垢剂注嘴底板，清垢剂注嘴底板上安装有气缸适配器，气缸适配器上安装有气缸，气缸的顶部和推板连接，推板左右两侧分别焊接左支撑板和右支撑板，推板上左右两侧连接底座，清垢剂注嘴穿过底座，能够来回伸缩，清垢剂注嘴的顶部通过非金属套连接橡胶密封套，气缸的缩、放能实现清垢剂注嘴和冷却器换热管端口的密封对接与分离动作。所述的左支撑板和右支撑板上安装有接近传感器，清垢剂注嘴的顶部与底座之间设有弹簧，实现清垢剂注嘴的微调。一种工业列管式水冷却器在线精确化学清垢方法：a.伺服控制装置向水下定位装置发出指令，驱动支架上的清垢剂注嘴达到设定冷却器换热器端口中心坐标；b.水下定位装置锁定位置，向前推进清垢剂注嘴和冷却器换热管端口对接，并封闭冷却器换热管端口，避免冷却水进入和药剂的外漏；c.清垢剂配液装置向清垢剂注嘴供出清洗剂，清垢剂注嘴将清洗剂供入冷却器换热管内进行化学清洗浸泡；d.达到设定的清洗浸泡时间后，清垢剂注嘴在伺服控制装置驱动下退出和冷却器换热管端口的对接，自动移至下一组冷却器换热管入口；e．冷却器换热管浸泡清洗完成，冷却器换热管解除密封状态，冷却水自动进入，稀释带走清洗后残渣、残液，完成一次清洗任务，重复a～e这个动作完成整个冷却器的清洗任务。视冷却器内部空间、冷却器换热管排列和结垢情况，可实现在线、离线对单冷却器换热管、多冷却器换热管、成排、成列或成组冷却器换热管进行清洗，也可视情况对结垢严重的冷却器换热管进行多批次重点清洗。本专利技术的有益效果是：a.大幅度降低清洗成本，达到零排放：这样的清洗方法，以最大的电厂凝汽器换热管（φ23.5x11000）为例：一根换热管的内部容积只有5L不到，采用精确化学清洗加药量只有不到2/3L，避免了化学药剂加入循环水中被大量稀释的后果，可大幅减少化学清洗剂的使用量。经测算达到同样的清洗效果，可减少用药量达10倍以上。在大幅度降低清洗了成本的同时大幅度提高了清洗效果。由于加药量少，又能根据具体情况确定加药量，可确保充分完全的化学反应，且循环水量是加药量的万倍以上，因此完全可以达到零排放。b. 本专利技术的清洗液只在一根或几根换热管内局部有保持一定的清洗浓度，万一流出，由于循环水量（以电厂凝汽器为例）是加药量的万倍以上，马上被稀释到一个极低的浓度（万本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种工业列管式水冷却器在线精确化学清垢装置，其特征在于：包括设置在冷却器水室（12）外的清垢剂配液装置（1）和伺服控制装置（8）；在所述的冷水器水室（12）内安装有水下定位装置和清垢剂注入装置（3），水下定位装置通过防水电缆联接伺服控制装置（8），清垢剂配液装置（1）通过导管连接清垢剂注入装置（3）；所述的水下定位装置由水平机（6）和垂直机（14）通过两个箱体（10）连接而成。
【技术特征摘要】
1.一种工业列管式水冷却器在线精确化学清垢装置，其特征在于：包括设置在冷却器水室（12）外的清垢剂配液装置（1）和伺服控制装置（8）；在所述的冷水器水室（12）内安装有水下定位装置和清垢剂注入装置（3），水下定位装置通过防水电缆联接伺服控制装置（8），清垢剂配液装置（1）通过导管连接清垢剂注入装置（3）；所述的水下定位装置由水平机（6）和垂直机（14）通过两个箱体（10）连接而成。
2.根据权利要求1所述的一种工业列管式水冷却器在线精确化学清垢装置，其特征在于： 所述的水平机（6）由两个内置磁致移传感器水平油缸（11）、四个滑台（4）、两个滑台连杆（5）组成，四个滑台（4）分别位于两个滑台连杆（5）一侧，每个滑台（4）最大的移动范围为滑台连杆的一半，内置磁致移传感器水平油缸（11）位于滑台连杆（5）上，用于推动滑台（4）移动，所述的垂直机（14）由一根竖直导轨（9）、一个内置磁致移传感器竖直油缸（13）组成，箱体（10）的移动带动滑台连杆（5）上下移动。
3.根据权利要求2所述的一种工业列管式水冷却器在线精确化学清垢装置，其特征在于： 所述的滑台连杆（5）与竖直导轨（9）之间连接用于支撑竖直导轨（9）的若干个支架（7）。
4.根据权利要求1所述的一种工业列管式水冷却器在线精确化学清垢装置，其特征在于：所述的清垢剂注入装置（3），包括清垢剂注嘴支撑架（23），清垢剂注嘴底板（21），推板（17），两个清垢剂注嘴（20），两个气缸（25），清垢剂注嘴支撑架（23）下端焊接在滑台（4）上，上端连接清垢剂注嘴底板（21），清垢剂注嘴底板（21）上安装有气缸适配器（22），气缸适配器（22）上安装有气缸（25），气缸（25）的顶部和推板（17）连接，推板（17）左右两侧分别焊接左支撑板（18）和右支撑板（24），推板（17）上左右两侧连接底座（19），清垢...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新沂，
申请(专利权)人：彭伟，陈宁，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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