CN114018495B - 一种凝汽器示踪在线查漏设备及查漏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种凝汽器示踪在线查漏设备及查漏方法，设备包括：示踪剂储罐、电磁阀、注射泵、除盐水箱、输液泵、定量环、示踪剂检测器、自动控制柜等。当凝汽器发生泄漏时，首先通过控制柜控制除盐水对检测***的管路进行冲洗，然后通过注射泵分别向凝汽器低背压入口两个水室注入示踪剂，每次注射后等待一定时间，示踪剂会随循环水漏入到凝结水中，打开凝结水泵出口的取样电磁阀，混有示踪剂的凝结水通过输液泵进入示踪剂检测***，测试示踪剂的紫外吸光度，当紫外吸光度值超过设定值时，表明该循环水侧凝汽器发生泄漏，然后向泄漏侧凝汽器高、低背压水室中间回水管注入示踪剂，吸光值超过设定值为高背压侧泄漏，吸光值低于设定值为低背压侧泄漏。
Description
技术领域
本发明涉及凝汽器泄漏查漏技术领域，尤其涉及一种凝汽器示踪在线查漏设备及查漏方法。
背景技术
凝汽器泄漏是长期以来困扰火力发电厂安全运行的重要隐患之一，特别是滨海海水冷却电厂。凝汽器泄漏后如果不能及时发现并处理，不仅会造成冷却水漏入管外的凝结水中，一方面使真空度恶化，另一方面被污染的凝结水会在锅炉受热面结垢，降低热交换效率甚至发生爆管事故，还会导致蒸汽品质下降，严重的会影响机组的安全运行。
对此，现有的凝汽器检漏技术通常利用氢电导率表监测水样氢电导率指标，作为凝汽器是否发生泄漏的重要依据，在凝汽器热井内设置取样点，通过真空泵将凝结水抽取到凝汽器外，通过检测不同取样点水样的氢电导率或杂质离子浓度来判断泄漏区域，存在取样代表性较差，水样交叉污染的情况；而采用氦气检漏技术，在怀疑的空气漏入部位喷放氦气，在凝汽器汽侧真空泵出口母管上进行气体采样，将取样气体引入氦气质谱仪，通过氦气质谱仪读数变化判断是否有漏，采用这种方式，需要多次从泄露部位通入氦气，不确定性较大，其次气体在气液两相中的扩散速度较慢，检漏成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明公开一种结构简单、操作简易、能够对凝汽器泄露点进行快速定位的检漏设备。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：
一种凝汽器示踪在线查漏设备，包括相连接的加药***、管路清洗***、进样***、示踪剂检测***和控制柜；所述加药***包括示踪剂储罐1、加药***电磁阀2、注射泵3和电磁五通阀4，所述加药***电磁阀2通过管路分别与示踪剂储罐1出口和注射泵3入口相连接；所述注射泵3通过管路分别与加药***电磁阀2出口和电磁五通阀4入口相连接；所述电磁五通阀4的a出口、b出口、c出口、d出口通过管路分别对应连接凝汽器高背压水室B入口5-8、凝汽器高背压水室A入口5-6、凝汽器低背压水室A入口5-3、凝汽器低背压水室B入口5-1；所述管路清洗***包括除盐水箱12、管路清洗***电磁阀14和电磁三通阀8，所述管路清洗***电磁阀14通过管路与除盐水箱12出口和电磁三通阀8b入口相连接；所述进样***包括进样***电磁阀7、电磁三通阀8、输液泵9和定量环10，所述进样***电磁阀7通过管路分别与电磁三通阀8a入口和凝汽器热井下水口5-9的凝结水泵6出口管路相连接，所述电磁三通阀8通过管路分别与进样***电磁阀7出口和输液泵9入口相连接；所述输液泵9通过管路分别与电磁三通阀8出口和定量环10相连接；所述示踪检测***由示踪剂检测器11构成；所述控制柜13包括自动控制器13-1和显示器13-2，所述自动控制器13-1通过信号传输线与显示器13-2连接。
所述控制柜13通过电源适配器连接220～380V交流电源。
所述自动控制器13-1内含PLC控制模块、PLC判断模块的控制器、串口服务器和外部人机操作界面，在人机界面在线输入注射泵3注射速度、注射泵运行时间、除盐水冲洗时间、输液泵9体积流量、紫外吸收波长、紫外吸光度反馈值控制参数，实现对注射泵3、电磁五通阀4、电磁三通阀8、加药***电磁阀2和输液泵9的控制，亦通过串口服务器进行串口通讯，发送通知。
所述显示器13-2为LCD、LED、OLED中的一种，吸光度数值通过显示器显示，向控制器传输水样吸光度数值。
所述示踪剂检测器11为紫外分光光度计，紫外全波长扫描范围200～380nm，能够连续监测水样的吸光度值，示踪剂检测器11内含检测池为石英比色皿。
所述定量环10为不锈钢或PEEK定量环，容积为5000μL；所述输液泵9为恒流泵，双柱塞结构，输液泵9体积流量在0.05～1.0mL/s范围内连续可调；所述电磁三通阀8由自动控制器13-1控制切换电磁三通阀入口位置为a入口或b入口。
所述示踪剂储罐1为带有刻度的圆柱形透明玻璃容器；所述电磁五通阀4由自动控制器13-1自由切换五通阀入口位置为a出口、b出口、c出口或d出口；所述注射泵3为单通道工业用电动注射泵，注射速度在5～100mL/s范围内连续可调；所述除盐水箱12为有机玻璃材质。
所述示踪剂储罐1中的示踪剂为二苯乙烯联苯二磺酸钠、对氨基苯磺酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、抗坏血酸钠其中的一种，其浓度为30～50g/L的水溶液。
所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备的查漏方法，当凝汽器5发生泄漏后包括以下步骤：
步骤(a)、连接电源，打开控制柜电源开关，向控制柜13供电；
步骤(b)、向自动控制器13-1人机操作界面分别设定注射泵注射速度20～30mL/s、注射泵运行时间2～3min、除盐水冲洗时间为0.5～1min，输液泵流量为0.5～1.0mL/s，吸收波长为200～400nm，吸光度反馈值为0～1.0；
步骤(c)、除盐水箱12后的管路清洗***电磁阀14开启，切换电磁三通阀8输液入口为b入口，输液泵9启动，按人机界面设定的时间和流量对管路、定量环10和示踪剂检测器11进行冲洗，冲洗液经示踪剂检测器11废液出口排出，冲洗结束后，电磁阀14关闭；
步骤(d)、执行完上述步骤(c)，示踪剂储罐1后的加药***电磁阀2开启，注射泵3启动，切换电磁五通阀4输液出口为c出口和d出口，依次向凝汽器低背压水室A入口5-3和凝汽器低背压水室B入口5-1注入示踪剂，两次注入时间间隔为15～25min，凝结水泵6后的进样***电磁阀7开启，电磁三通阀8切换输液入口为a入口，在输液泵9的作用下，水样经定量环10进入到示踪剂检测器11，水样经示踪剂检测器11废液出口排出，输液泵9运行5～15min后，进样***电磁阀7关闭，示踪剂检测***实时在线输出水样吸光度值至显示器13-2，将水样吸光度测试值反馈给自动控制器13-1的PLC判断模块，当检测出水样吸光度大于设定值即判断该侧凝汽器发生泄漏；
步骤(f)、当凝汽器泄漏侧确定后，切换电磁五通阀4输液出口为a出口和b出口，向泄漏侧凝汽器高、低背压水室中间回水管注入示踪剂，吸光值超过设定值，判断为泄漏侧高背压凝汽器泄漏，吸光值低于设定值，判断为泄漏侧低背压凝汽器泄漏。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明查漏设备克服了常规检漏设备取样代表性差、成本高、示踪剂扩散慢的问题，实现了智能化，可实时监控凝汽器泄露异常，无需人员值守，保证机组热力设备运行安全。此外，本发明还公开了该检漏设备的查漏方法，操作简便，值得推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
图1为本发明的示踪在线查漏设备示意图；
附图标号：1、示踪剂储罐；2、加药***电磁阀；3、注射泵；4、电磁五通阀；4-a、电磁五通阀a出口；4-b、电磁五通阀b出口；4-c、电磁五通阀c出口；4-d、电磁五通阀d出口；5、凝汽器；5-1、凝汽器低背压水室B入口；5-3、凝汽器低背压水室A入口；5-2、凝汽器低背压水室B出口；5-4、凝汽器低背压水室A出口；5-5、凝汽器高背压水室A出口；5-6、凝汽器高背压水室A入口；5-7、凝汽器高背压水室B出口；5-8、凝汽器高背压水室B入口；5-9、凝汽器热井下水口；6、凝结水泵；7、进样***电磁阀、8、电磁三通阀；9、输液泵；10、定量环；11、示踪剂检测器；12、除盐水箱；13、控制柜；13-1、自动控制器、13-2、显示器；14、管路清洗***电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种凝汽器示踪在线查漏设备，包括相连接的加药***、管路清洗***、进样***、示踪剂检测***和控制柜；所述加药***包括示踪剂储罐1、加药***电磁阀2、注射泵3和电磁五通阀4，所述加药***电磁阀2通过管路分别与示踪剂储罐1出口和注射泵3入口相连接；所述注射泵3通过管路分别与加药***电磁阀2出口和电磁五通阀4入口相连接；所述电磁五通阀4的a出口、b出口、c出口、d出口通过管路分别对应连接凝汽器高背压水室B入口5-8、凝汽器高背压水室A入口5-6、凝汽器低背压水室A入口5-3、凝汽器低背压水室B入口5-1；所述管路清洗***包括除盐水箱12、管路清洗***电磁阀14和电磁三通阀8，所述管路清洗***电磁阀14通过管路与除盐水箱12出口和电磁三通阀8b入口相连接；所述进样***包括进样***电磁阀7、电磁三通阀8、输液泵9和定量环10，所述进样***电磁阀7通过管路分别与电磁三通阀8a入口和凝汽器热井下水口5-9的凝结水泵6出口管路相连接，所述电磁三通阀8通过管路分别与进样***电磁阀7出口和输液泵9入口相连接；所述输液泵9通过管路分别与电磁三通阀8出口和定量环10相连接；所述示踪检测***由示踪剂检测器11构成；所述控制柜13包括自动控制器13-1和显示器13-2，所述自动控制器13-1通过信号传输线与显示器13-2连接。
所述控制柜13为不锈钢材质，通过电源适配器连接220～380V交流电源。
所述自动控制器13-1内含PLC控制模块、PLC判断模块的控制器、串口服务器和外部人机操作界面，在人机界面在线输入注射泵3注射速度、注射泵运行时间、除盐水冲洗时间、输液泵9体积流量、紫外吸收波长、紫外吸光度反馈值控制参数，实现对注射泵3、电磁五通阀4、电磁三通阀8、加药***电磁阀2和输液泵9的控制，亦可通过串口服务器进行串口通讯，发送通知。
所述显示器13-2为LCD、LED、OLED中的一种，吸光度数值通过显示器显示，可向控制器传输水样吸光度数值。
所述示踪剂检测器11为紫外分光光度计，紫外全波长扫描范围200～380nm，可连续监测水样的吸光度值，示踪剂检测器11内含检测池为石英比色皿(45×12.5×12.5mm)。
所述定量环10为不锈钢或PEEK定量环，容积为5000μL；所述输液泵9为恒流泵，双柱塞结构，输液泵9体积流量在0.05～1.0mL/s范围内连续可调；所述电磁三通阀8由自动控制器13-1控制切换电磁三通阀入口位置为a入口或b入口。
所述示踪剂储罐1为带有刻度的圆柱形透明玻璃容器，其容积为50L；所述电磁五通阀4由自动控制器13-1自由切换五通阀入口位置为a出口、b出口、c出口或d出口；所述注射泵3为单通道工业用电动注射泵，注射速度在5～100mL/s范围内连续可调；所述除盐水箱12为有机玻璃材质，容积为50L。
所述示踪剂储罐1中的示踪剂为二苯乙烯联苯二磺酸钠、对氨基苯磺酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、抗坏血酸钠其中的一种，其浓度为30～50g/L的水溶液。
所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备的查漏方法，当凝汽器5发生泄漏后包括以下步骤：
步骤(a)、连接电源，打开控制柜电源开关，向控制柜13供电；
步骤(b)、向自动控制器13-1人机操作界面分别设定注射泵注射速度20～30mL/s、注射泵运行时间2～3min、除盐水冲洗时间为0.5～1min，输液泵流量为0.5～1.0mL/s，吸收波长为200～400nm，吸光度反馈值为0～1.0；
步骤(c)、除盐水箱12后的管路清洗***电磁阀14开启，切换电磁三通阀8输液入口为b入口，输液泵9启动，按人机界面设定的时间和流量对管路、定量环10和示踪剂检测器11进行冲洗，冲洗液经示踪剂检测器11废液出口排出，冲洗结束后，电磁阀14关闭；
步骤(d)、执行完上述步骤(c)，示踪剂储罐1后的加药***电磁阀2开启，注射泵3启动，切换电磁五通阀4输液出口为c出口和d出口，依次向凝汽器低背压水室A入口5-3和凝汽器低背压水室B入口5-1注入示踪剂，两次注入时间间隔为15～25min，凝结水泵6后的进样***电磁阀7开启，电磁三通阀8切换输液入口为a入口，在输液泵9的作用下，水样经定量环10进入到示踪剂检测器11，水样经示踪剂检测器11废液出口排出，输液泵9运行5～15min后，进样***电磁阀7关闭，示踪剂检测***实时在线输出水样吸光度值至显示器13-2，将水样吸光度测试值反馈给自动控制器13-1的PLC判断模块，当检测出水样吸光度大于设定值即判断该侧凝汽器发生泄漏；
步骤(f)、当凝汽器泄漏侧确定后，切换电磁五通阀4输液出口为a出口和b出口，向泄漏侧凝汽器高、低背压水室中间回水管注入示踪剂，吸光值超过设定值，判断为泄漏侧高背压凝汽器泄漏，吸光值低于设定值，判断为泄漏侧低背压凝汽器泄漏。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：凡对本发明采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均在本发明的权利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种凝汽器示踪在线查漏设备，其特征在于：包括相连接的加药***、管路清洗***、进样***、示踪剂检测***和控制柜；所述加药***包括示踪剂储罐(1)、加药***电磁阀(2)、注射泵(3)和电磁五通阀(4)，所述加药***电磁阀(2)通过管路分别与示踪剂储罐(1)出口和注射泵(3)入口相连接；所述注射泵(3)通过管路分别与加药***电磁阀(2)出口和电磁五通阀(4)入口相连接；所述电磁五通阀(4)的a出口、b出口、c出口、d出口通过管路分别对应连接凝汽器高背压水室B入口(5-8)、凝汽器高背压水室A入口(5-6)、凝汽器低背压水室A入口(5-3)、凝汽器低背压水室B入口(5-1)；所述管路清洗***包括除盐水箱(12)、管路清洗***电磁阀(14)和电磁三通阀(8)，所述管路清洗***电磁阀(14)通过管路与除盐水箱(12)出口和电磁三通阀(8)b入口相连接；所述进样***包括进样***电磁阀(7)、电磁三通阀(8)、输液泵(9)和定量环(10)，所述进样***电磁阀(7)通过管路分别与电磁三通阀(8)a入口和凝汽器热井下水口(5-9)的凝结水泵(6)出口管路相连接，所述电磁三通阀(8)通过管路分别与进样***电磁阀(7)出口和输液泵(9)入口相连接；所述输液泵(9)通过管路分别与电磁三通阀(8)出口和定量环(10)相连接；所述示踪检测***由示踪剂检测器(11)构成；所述控制柜(13)包括自动控制器(13-1)和显示器(13-2)，所述自动控制器(13-1)通过信号传输线与显示器(13-2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备，其特征在于：所述控制柜(13)通过电源适配器连接220～380V交流电源。
3.根据权利要求1所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备，其特征在于：所述自动控制器(13-1)内含PLC控制模块、PLC判断模块的控制器、串口服务器和外部人机操作界面，在人机界面在线输入注射泵(3)注射速度、注射泵运行时间、除盐水冲洗时间、输液泵(9)体积流量、紫外吸收波长、紫外吸光度反馈值控制参数，实现对注射泵(3)、电磁五通阀(4)、电磁三通阀(8)、加药***电磁阀(2)和输液泵(9)的控制，亦通过串口服务器进行串口通讯，发送通知。
4.根据权利要求1所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备，其特征在于：所述显示器(13-2)为LCD、LED、OLED中的一种，吸光度数值通过显示器显示，向控制器传输水样吸光度数值。
5.根据权利要求1所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备，其特征在于：所述示踪剂检测器(11)为紫外分光光度计，紫外全波长扫描范围200～380nm，能够连续监测水样的吸光度值，示踪剂检测器(11)内含检测池为石英比色皿。
6.根据权利要求1所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备，其特征在于：所述定量环(10)为不锈钢或PEEK定量环，容积为5000μL；所述输液泵(9)为恒流泵，双柱塞结构，输液泵(9)体积流量在0.05～1.0mL/s范围内连续可调；所述电磁三通阀(8)由自动控制器(13-1)控制切换电磁三通阀入口位置为a入口或b入口。
7.根据权利要求1所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备，其特征在于：所述示踪剂储罐(1)为带有刻度的圆柱形透明玻璃容器；所述电磁五通阀(4)由自动控制器(13-1)自由切换五通阀入口位置为a出口、b出口、c出口或d出口；所述注射泵(3)为单通道工业用电动注射泵，注射速度在5～100mL/s范围内连续可调；所述除盐水箱(12)为有机玻璃材质。
8.根据权利要求1所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备，其特征在于：所述示踪剂储罐(1)中的示踪剂为二苯乙烯联苯二磺酸钠、对氨基苯磺酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、抗坏血酸钠其中的一种，其浓度为30～50g/L的水溶液。
9.权利要求1至8任一项所述的一种凝汽器示踪在线查漏设备的查漏方法，其特征在于，当凝汽器(5)发生泄漏后包括以下步骤：
步骤(a)、连接电源，打开控制柜电源开关，向控制柜(13)供电；
步骤(b)、向自动控制器(13-1)人机操作界面分别设定注射泵注射速度20～30mL/s、注射泵运行时间2～3min、除盐水冲洗时间为0.5～1min，输液泵流量为0.5～1.0mL/s，吸收波长为200～400nm，吸光度反馈值为0～1.0；
步骤(c)、除盐水箱(12)后的管路清洗***电磁阀(14)开启，切换电磁三通阀(8)输液入口为b入口，输液泵(9)启动，按人机界面设定的时间和流量对管路、定量环(10)和示踪剂检测器(11)进行冲洗，冲洗液经示踪剂检测器(11)废液出口排出，冲洗结束后，电磁阀(14)关闭；
步骤(d)、执行完上述步骤(c)，示踪剂储罐(1)后的加药***电磁阀(2)开启，注射泵(3)启动，切换电磁五通阀(4)输液出口为c出口和d出口，依次向凝汽器低背压水室A入口(5-3)和凝汽器低背压水室B入口(5-1)注入示踪剂，两次注入时间间隔为15～25min，凝结水泵(6)后的进样***电磁阀(7)开启，电磁三通阀(8)切换输液入口为a入口，在输液泵(9)的作用下，水样经定量环(10)进入到示踪剂检测器(11)，水样经示踪剂检测器(11)废液出口排出，输液泵(9)运行5～15min后，进样***电磁阀(7)关闭，示踪剂检测***实时在线输出水样吸光度值至显示器(13-2)，将水样吸光度测试值反馈给自动控制器(13-1)的PLC判断模块，当检测出水样吸光度大于设定值即判断该侧凝汽器发生泄漏；
步骤(f)、当凝汽器泄漏侧确定后，切换电磁五通阀(4)输液出口为a出口和b出口，向泄漏侧凝汽器高、低背压水室中间回水管注入示踪剂，吸光值超过设定值，判断为泄漏侧高背压凝汽器泄漏，吸光值低于设定值，判断为泄漏侧低背压凝汽器泄漏。
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