一种压缩空气储气库至空气透平机进气管道清洗装置的制作方法

1.本实用新型属于压缩空气储能发电领域领域，具体涉及一种压缩空气储气库至空气透平机进气管道清洗装置。


背景技术：

2.随着“碳中和、碳达峰”国家战略的提出，发电行业也形成了绿色低碳发展的格局，国家大力倡导各发电集团开发、建设清洁可再生能源发电项目，但清洁可再生能源如风能、太阳能等，受气候、资源不确定性及机组本身运行特性影响，使输出电能存在间歇性、波动性、电能质量差等问题，且无法24小时稳定输出电能。随着电网可再生能源电力装机容量比例不断增加，如何为用户提供安全、优质、稳定的电能成为电网调度的巨大挑战。
3.电力储能技术可以有效解决上述问题，在电网削峰填谷、平抑可再生清洁能源波动、提供紧急功率支撑等方面发挥积极作用。电力储能技术主要包括电化学储能和物理储能等类型，其中压缩空气储能发电是大规模清洁物理储能领域的一个重要方向，目前在国内正快速发展，国内已有多座非补燃式压缩空气储能电站正在建设中。
4.非补燃式压缩空气储能发电技术属于国内首创，在用电高峰时，引出储气库中高压空气推动空气透平发电机组高速旋转产生机械能，若进入透平机的压缩空气清洁度不能达到要求标椎，压缩空气所挟带杂质会造成空气透平叶片损伤，机组振动增大，透平机无法成功启动，甚至造成主设备损坏事故，因此空气透平机进气管道要求有较高的清洁度。
5.储气库（盐穴、废弃矿洞）至空气透平机进气管道一般较长，可达数公里，一方面管道在加工过程中形成高温氧化皮及加工油污；另一方面在存放、运输、安装过程中又产生焊渣、氧化垢和泥沙等污染物。管路投用前必须对其进行清理。常规火电项目清洗管路一般采用酸洗后蒸汽吹扫的方式，但压缩空气储能项目一无化学处理装置，无法对酸洗后的废液进行处理；二无启动锅炉可以提供高温高压蒸汽对管路进行吹扫，因此常规火电项目的管路清理方式无法在压缩空气储能项目中应用。
6.因此，针对以上问题研制出一种新型的储气库至空气透平机进气管道清洗技术是本领域技术人员所急需解决的难题。


技术实现要素：

7.为解决上述问题，本实用新型公开了一种压缩空气储气库至空气透平机进气管道清洗装置。
8.为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
9.一种压缩空气储气库至空气透平机进气管道清洗方法，该清洗方法是通过向进气管道内发射清洗球依次进行通球、夹液以及擦洗。
10.具体清洗方法如下：
11.（1）通球探测
12.通过发球器向待清洗进气管道内发射一枚高密度探测清洗球，确认管线流程，并
推出卡堵的异物；
13.（2）钢刷除垢
14.将表面装有钢刷的清洗球装入发球器，向进气管道内持续发射，直至收球器所接收到清洗球表面的钢刷完全洁净且无变形；
15.（3）内部擦拭
16.将表面包裹有泡沫的清洗球装入发球器内，向进气管道内持续发射，直至收球器所接收到清洗球表面的泡沫完全洁净；
17.（4）夹液钝化
18.在两个清洗球中间夹入钝化剂，整体发射至进气管道内，控制其在进气管道内缓慢移动，进行酸洗钝化；
19.（5）擦洗干燥
20.将表面包裹有干燥泡沫的清洗球装入发球器内，向进气管道内持续发射，直至收球器所接收到清洗球表面的干燥泡沫完全清洁干燥，结束清洗。
21.进一步地，清洗球为子弹头状的聚氨酯清洗球。
22.进一步地，发球器包括依次相连的气源管道、发射器管道以及前端连接管道；气源管道的末端配合安装有发射器盖，并且气源管道的侧壁分别连通有气源管线以及排气管线；气源管线以及排气管线上分别安装有气源控制阀以及排气阀；发射器管道为喇叭状管道，且由气源管道至前端连接管道进行收缩；前端连接管道的侧壁还连通有清洗液管道；清洗液管道通过清洗泵连接至清洗槽内。
23.进一步地，气源管道上还通过压力阀配合安装有压力表，清洗液管道上还配合安装有清洗阀。
24.进一步地，收球器包括依次相连的末端连接管道、收球桶管道以及收球桶；收球桶管道同样为喇叭状管道，且由末端连接管道至收球桶进行扩张；收球桶的侧壁分别连通有排空管线以及废液收集管线；排空管线以及废液收集管线上分别安装有排空阀以及废液收集阀；收球桶的末端配合安装有收球器盖。
25.进一步地，收球桶上同样通过压力阀配合安装有压力表；废液收集管线连接至废液收集槽。
26.进一步地，步骤（2）的具体方法如下：
27.将表面装有钢刷的清洗球装入发球器，拧紧发射器盖，打开气源控制阀，使清洗球在进气管道内运动，同时沿途跟踪定位，控制清洗球的运行速度小于3m/s，发射10～20次，记录发射时间、发射瞬间压力、运行压力波动范围、接收时间以及发射次数，直至收球器所接收到清洗球表面的钢刷完全洁净且无变形，进行下一步作业。
28.进一步地，步骤（3）的具体方法如下：
29.将表面包裹有泡沫的清洗球装入发球器内，拧紧发射器盖，打开气源控制阀，使清洗球在进气管道内运动进行擦拭，控制清洗球的运行速度小于2m/s，记录发射时间、发射瞬间压力、运行压力波动范围、接收时间以及发射次数，直至收球器所接收到清洗球表面的泡沫完全洁净。
30.进一步地，步骤（4）的具体方法如下：
31.将第一个清洗球装入发射器内，向发射器内的注入口注入钝化剂，再将另一个清
洗球装入发射器，打开气源控制阀，使两个清洗球夹着钝化剂在进气管道内运动，同时沿途跟踪定位，控制其在进气管道内运动速度小于1.5m/s，观察废液收集槽内收集到的废液量以及进气管道管口两端的钝化情况。
32.本发明的有益效果为：
33.1、提供了一种针对进气管道能够进行有效清理，使得管路清洁度达到冲转空气透平机要求的清洗方法，填补了国内空气透平机发电机组进气管路清洗领域的空白；
34.2、以子弹头状的聚氨酯清洗球为载体，对管道内壁进行除垢、擦拭、钝化以及最终清洗，其本身具有收缩性强、通过性好、强度高、规格尺寸齐全、功能种类多等特点，并且在运行过程中由于收缩性强而不易堵塞，如因特殊原因而堵塞，用提高压差的方法可使其破碎而不滞留在管道中；
35.3、清洗球尾部的推动介质经过清洗球圆周与管内壁之间的环隙到达清洗球头部，形成小流量、高流速的环隙射流,不仅能冲开已除下的堆积在清洗球前端的污垢，而且可以起到冷却、润滑的作用；
36.4、所需使用的设备结构新颖，便于生产制造，具有良好的市场前景。
附图说明
37.图1、本实用新型的结构示意图；
38.图2、本实用新型中发球器的结构示意图；
39.图3、本发明中收球器的结构示意图。
40.附图标识列表：气源管道1、发射器管道2、前端连接管道3、发射器盖4、气源管线5、排气管线6、气源控制阀7、排气阀8、清洗液管道9、清洗泵10、清洗槽11、压力阀12、压力表13、末端连接管道14、收球桶管道15、收球桶16、排空管线17、废液收集管线18、排空阀19、废液收集阀20、收球器盖21、废液收集槽22、清洗阀23。
具体实施方式
41.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
42.如图1所示为本实用新型的结构示意图，本实用新型为一种压缩空气储气库至空气透平机进气管道清洗装置，该清洗装置包括安装于待清洗进气管道的两端的发球器与收球器。
43.如图2所示，发球器包括依次相连的气源管道1、发射器管道2以及前端连接管道3；气源管道1的末端配合安装有发射器盖4，并且气源管道1的侧壁分别连通有气源管线5以及排气管线6，气源管道1上还通过压力阀12配合安装有压力表13；气源管线5以及排气管线6上分别安装有气源控制阀7以及排气阀8；发射器管道2为喇叭状管道，且由气源管道1至前端连接管道3进行收缩；前端连接管道3的侧壁还连通有清洗液管道9；清洗液管道9通过清洗泵10连接至清洗槽内11，清洗液管道9上还配合安装有清洗阀23。
44.如图3所示，收球器包括依次相连的末端连接管道14、收球桶管道15以及收球桶16；收球桶管道15同样为喇叭状管道，且由末端连接管道14至收球桶16进行扩张；收球桶16的侧壁分别连通有排空管线17以及废液收集管线18，收球桶的末端配合安装有收球器盖，
并且收球桶上同样通过压力阀配合安装有压力表；排空管线17以及废液收集管线18上分别安装有排空阀19以及废液收集阀20，废液收集管线18连接至废液收集槽22。
45.具体清洗方法如下：
46.（1）通球探测
47.通过发球器向待清洗进气管道内发射一枚高密度探测清洗球，确认管线流程，并推出卡堵的异物；
48.（2）钢刷除垢
49.将表面装有钢刷的清洗球装入发球器，拧紧发射器盖4，打开气源控制阀7，使清洗球在进气管道内运动，同时沿途跟踪定位，控制清洗球的运行速度小于3m/s，发射10～20次，记录发射时间、发射瞬间压力、运行压力波动范围、接收时间以及发射次数，直至收球器所接收到清洗球表面的钢刷完全洁净且无变形，进行下一步作业；
50.（3）内部擦拭
51.将表面包裹有泡沫的清洗球装入发球器内，拧紧发射器盖4，打开气源控制阀7，使清洗球在进气管道内运动进行擦拭，控制清洗球的运行速度小于2m/s，记录发射时间、发射瞬间压力、运行压力波动范围、接收时间以及发射次数，直至收球器所接收到清洗球表面的泡沫完全洁净；
52.（4）夹液钝化
53.将第一个清洗球装入发射器内，向发射器内的注入口注入钝化剂，再将另一个清洗球装入发射器，打开气源控制阀7，使两个清洗球夹着钝化剂在进气管道内运动，同时沿途跟踪定位，控制其在进气管道内运动速度小于1.5m/s，观察废液收集槽22内收集到的废液量以及进气管道管口两端的钝化情况；
54.（5）擦洗干燥
55.将表面包裹有干燥泡沫的清洗球装入发球器内，向进气管道内持续发射，直至收球器所接收到清洗球表面的干燥泡沫完全清洁干燥，结束清洗。
56.以上清洗球均选择为子弹头状的聚氨酯清洗球。
57.需要说明的是，以上内容仅仅说明了本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。