CN2784902Y - 在线监测汽轮机真空***漏气计量仪 - Google Patents

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Abstract

在线监测汽轮机真空***漏气计量仪，它包括加热温度传感器(4－1)、介质温度传感器(4－2)、温度测量电路(4－3、4－4)，混合气体流量测量电路(4－5)，所述温度测量电路(4－4)还依次与函数发生(4－6)、水蒸汽流量计算电路(4－7)、干空气流量计算电路(4－8)电连接，所述混合气体流量测量电路(4－5)的输出端还分别与水蒸汽流量计算电路(4－7)、干空气流量计算电路(4－8)电连接。本实用新型计量仪监测时不需要停运真空泵，不受季节、环境温度、循环冷却水量、循环冷却水温度、机组负荷、凝汽器的性能等参数的影响，具有直观、方便、实用、实时、数字化、准确等优点。

Description

在线监测汽轮机真空***漏气计量仪
技术领域
本实用新型是一种能连续监视汽轮机真空***的严密性并能在线测量汽轮机真空***漏气量的专用计量仪。
背景技术
我国至今仍在使用严密性试验法来定性评价汽轮机真空***的严密性，此法既不能连续监视汽轮机真空***的严密性，也不能测出漏入汽轮机真空***的空气量。
对于湿冷机组，汽轮机进行真空***严密性试验时，循环水量一般保持不变(循环水泵定速运行)，真空泵停止运行8分钟，用后5分钟的真空下降速度的平均值作为评价标准。(注：我国“固定式汽轮机技术条件中”规定的汽轮机真空***的严密性标准是300MW以上汽轮机的真空下降速度不大于0.2kPa/min)。严密性试验时真空下降速度随着季节、循环冷却水量、循环冷却水温度、机组负荷、凝汽器的性能等参数的变化而变化，因此可评价性差(可比性差)。
对于直接空冷机组，由于直接空冷凝汽器与大气直接接触的焊缝总长度远远大于湿冷机组表面式凝汽器与汽侧及大气均接触的焊缝总长度，自然漏入直接空冷汽轮机真空***的空气量比湿冷汽轮机多，并且直接空冷汽轮机真空***的容积远大于湿冷汽轮机，试验时真空下降速度随着机组负荷、空冷凝汽器的性能、冷却空气量(或风机转速)等参数的变化而发生较大的变化，其可评价性更差(可比性更差)。因此，用严密性试验法来定性评价直接空冷汽轮机真空***的严密性有相当大的困难。例如，某电厂300MW直接空冷机组2005年1月初停运真空泵做严密性试验到4分钟时，汽机的排汽压力由14.2kPa上升到15.5kPa，凝结水温度由49℃快速下降到24℃左右，凝结水的过冷度由3.87℃快速增加到30.68℃，影响机组的安全运行，不得已只有终止试验。
另外，做汽轮机真空***严密性试验时，汽机排汽压力和排汽温度在短时间内会发生跃升，这不仅影响机组的出力和热经济性，而且使汽机的低压通流部分和凝汽器受到热冲击，影响其使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有严密性试验法评价汽轮机真空***时，既不能连续监视汽轮机真空***的严密性，也不能测出漏入汽轮机真空***空气量的不足，而提供一种在线监测汽轮机真空***漏气计量仪。它根据汽轮机真空***漏气在线监测法，拟定监测***并用专门设计的真空漏气计量仪直接测出漏入汽轮机真空***的空气量。
本实用新型的目的是通过如下措施来达到的：在线监测汽轮机真空***漏气计量仪，它包括加热温度传感器4-1、介质温度传感器4-2、温度测量电路4-3、4-4，混合气体流量测量电路4-5，所述加热温度传感器4-1依次与温度测量电路4-3、混合气体流量测量电路4-5电连接，所述介质温度传感器4-2依次与温度测量电路4-4、混合气体流量测量电路4-5电连接，其特征在于所述温度测量电路4-4还依次与函数发生器4-6、水蒸汽流量计算电路4-7、干空气流量计算电路4-8电连接，所述混合气体流量测量电路4-5的输出端还分别与水蒸汽流量计算电路4-7、干空气流量计算电路4-8电连接，所述水蒸汽流量计算电路4-7为乘法器电路，干空气流量计算电路4-8为减法器电路。
在上述技术方案中，所述计量仪的安装位置在汽轮机抽真空***分离器3的排气管道7上。
本实用新型漏气计量仪用于在线监测汽轮机真空***的漏气量，监测时不需要停运真空泵，不受季节、环境温度、循环冷却水量、循环冷却水温度、机组负荷、凝汽器的性能等参数的影响，具有直观、方便、实用、实时、数字化、准确等优点。
附图说明
图1本实用新型计量仪在线监测汽轮机真空***漏气示意图；
图2本实用新型计量仪的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限制。
在图1中，1为凝汽器、2为真空泵、3为分离器、4为真空漏气计量仪、5为启动排放阀、6为抽气管道、7为排气管道。在图2中，4-1为加热温度传感器、4-2为介质温度传感器、4-3为温度测量电路、4-4为温度测量电路、4-5为混合气体流量测量电路、4-6为函数发生器、4-7为水蒸汽流量计算电路、4-8为干空气流量计算电路。
从图1可知：汽轮机由真空泵2抽吸在凝汽器1内未凝结的气汽混合物，经真空泵2压缩升压时气汽混合物所含蒸汽的大部分被凝结成水，剩余的含空气量相当高的气汽混合物及其携带的凝结水(可称为冷却水、也可称为环形水封水)排入分离器3，分离后的气汽混合物经安装在排气管7上的真空漏气计量仪4计量后排入大气。排大气的气汽混合物含蒸汽量相当低，主要是漏入真空***的空气。这样，由在线测量排入大气的气汽混合物流量就能实时知道漏入汽轮机真空***的空气量，并由此判断汽轮机真空***的严密性。真空漏气计量仪4计量的排入大气的气汽混合物流量已扣除了所含的水蒸汽流量。
机组启动时，因真空***充满空气故排气量相当大，为了减轻真空漏气计量仪4的负担需要开启启动排放阀5；机组正常运行时，真空***的排气量小需要关闭启动排放阀5，以使排气全部流经真空漏气计量仪4。
按照图1所示的***用真空漏气计量仪4即可在线测量汽轮机真空***的漏气量，并根据测量漏气量的多少判断汽轮机真空***的严密性。
从图2可知：本实用新型真空漏气计量仪可由现有的气体质量流量计改装而成，图中虚线框外的部分为现有气体质量流量计的现有部件如：加热温度传感器4-1、介质温度传感器4-2、温度测量电路4-3、4-4，混合气体流量测量电路4-5等。虚线框内的部分为本实用新型增加的部分，如：函数发生器4-6、水蒸汽流量计算电路4-7、干空气流量计算电路4-8电连接，图中所述的函数发生器4-6是按表1中的排气温度与密度、含汽比的对应关系式与现有的函数发生器制作而成的，所述的水蒸汽流量计算电路4-7为现有的乘法器电路，干空气流量计算电路4-8为现有的减法器电路。
表1气汽混合物的温度与含蒸汽比例及混合物密度的对应关系：
  气温(℃)   10   15   20   25   30   35   40   45
  含汽比(％)   0.757   1.053   1.448   1.969   2.649   3.532   4.665   6.115
  密度(kg/m3)   1.2412   1.2175   1.1939   1.1702   1.1463   1.1218   1.0966   1.0703
  气温(℃)   50   55   60   65   70   75   80
  含汽比(％)   7.960   10.304   13.266   17.015   21.761   27.798   35.521
  密度(kg/m3)   1.0426   1.0132   0.9817   0.9476   0.9107   0.8702   0.8258
从表1可以看出，从分离器排出的气汽混合物的温度小于40℃时，气汽混合物的蒸汽含量小于5％。因此，就湿冷汽轮机而言，真空泵分离器排出的气汽混合物温度一般不大于40℃，可以忽略不计水蒸汽的影响。
本实用新型真空漏气计量仪测量的精度高(±1％)，重复性好(±0.2％)，量程比大(1∶120)，对低流速特别敏感，量程最低下限可达0.5m/s。仪表可显示汽轮机真空***漏气的瞬时量和累计量及分离器的排气温度，仪表输出标准信号(4～20mADC)，可直接接入DCS的模拟量输入通道，也可以通过通信接口RS232C与DCS连接，方便主控室的运行人员实时监测汽轮机真空***的漏气情况。该计量仪结构简单，安装方便，工作可靠，具有故障自检功能。
需要说明的是：对于所属领域的技术人员来说，在不改变本实用新型原理的前提下还可以对本实用新型做出若干的改变或变形，这同样属于本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1、在线监测汽轮机真空***漏气计量仪，它包括加热温度传感器(4-1)、介质温度传感(4-2)、温度测量电路(4-3、4-4)，混合气体流量测量电路(4-5)，所述加热温度传感器(4-1)依次与温度测量电路(4-3)、混合气体流量测量电路(4-5)电连接，所述介质温度传感器(4-2)依次与温度测量电路(4-4)、混合气体流量测量电路(4-5)电连接，其特征在于所述温度测量电路(4-4)还依次与函数发生器(4-6)、水蒸汽流量计算电路(4-7)、干空气流量计算电路(4-8)电连接，所述混合气体流量测量电路(4-5)的输出端还分别与水蒸汽流量计算电路(4-7)、干空气流量计算电路(4-8)电连接，所述水蒸汽流量计算电路(4-7)为乘法器电路，干空气流量计算电路(4-8)为减法器电路。
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