CN103940809B - 蒸汽干度测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸汽干度测试装置及其测试方法，所述蒸汽干度测试装置包括一采样器和一测试腔，所述测试腔包括一测试腔体、一数字光谱检测计和一磁搅拌器，所述数字光谱检测计设置于所述测试腔体前方，所述磁搅拌器设置于所述测试腔体后方，所述测试腔体由隔板分为炉水测试腔体和生水测试腔体。本发明采取炉水、生水双测试腔，同时测定，两腔采用相同的采样体积，使用相同的指示剂和标准测试剂，缩短了测定时间，避免了可能产生的干扰，代表性更强。

Description

蒸汽干度测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及蒸汽干度测试领域，尤其是一种蒸汽干度测试装置及其测试方法。

背景技术

注汽炉的给水也称为注汽炉生水，由于注汽炉生水含有一些特定离子如：氢氧根离子、氯根离子等。注汽炉生水在注汽炉中，大部分转变为干饱和蒸汽，因为干饱和蒸汽中不含有离子，这样注汽炉生水中的离子，就遗留在注汽炉出口湿蒸汽的饱和水中。注汽炉出口的湿蒸汽，经过气液分离器，分离出于饱和蒸汽和饱和水，被气液分离器分离出的饱和水称为注汽炉炉水。根据进、出注汽炉的离子质量守恒原理，得到：注汽炉生水中的离子质量等于注汽炉炉水中的离子质量，由此原理可得出注汽炉出口湿蒸汽的蒸汽干度。

目前注气锅炉蒸汽干度实际检测标准，是采用人工化学滴定氢氧根离子或氯根离子来确定蒸汽干度。这种方法准确、可靠。然而，为了保证锅炉正常、安全的运行，需要定时化验。这无疑增加了工作人员的劳动强度。并且，人工化验系人为操作，其化验结果受工作人员操作水平等主观因素影响较大。这种方法都只能离线测量，不能实时地显示湿蒸汽干度的变化值。

另外还有电导率测蒸汽干度，但是，在实际使用中探头在水样中宜结垢，精度不高，可靠性差，使用寿命短。由于湿蒸汽干度在线测量难度很大，至今还没有能够实时测量、准确度高、寿命长、性能可靠且经济性较好的湿蒸汽测量仪器。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种蒸汽干度测试装置及其测试方法。

本发明采用以下方案实现：一种蒸汽干度测试装置，其特征在于：包括一采样器和一测试腔，所述测试腔包括一测试腔体、一数字光谱检测计和一磁搅拌器，所述数字光谱检测计设置于所述测试腔体前方，所述磁搅拌器设置于所述测试腔体后方，所述测试腔体由隔板分为炉水测试腔体和生水测试腔体。

在本发明一实施例中，所述测试腔体由前密封玻璃和后密封玻璃构成，所述前密封玻璃前方还设有一前盖板，所述后密封玻璃后方还设有一后盖板。

在本发明一实施例中，所述炉水测试腔体上端部设有一炉水腔排气孔和一第一标准试剂滴定泵，侧端部从上到下依次设有一炉水水样进样蠕动泵、一炉水水样定量蠕动泵和一炉水指示剂微量蠕动泵，下端部设有一炉水排液蠕动泵。

在本发明一实施例中，所述生水测试腔体上端部设有一生水腔排气孔和一第二标准试剂滴定泵，侧端部从上到下依次设有一生水水样进样蠕动泵、一生水水样定量蠕动泵和一生水指示剂微量蠕动泵，下端部设有一生水排液蠕动泵。

在本发明一实施例中，所述采样器由隔板分成一炉水采样腔和一生水采样腔。

在本发明一实施例中，所述炉水采样腔内设有一液位计，侧端部设有一炉水溢出蠕动泵，下端部设有一炉水采样蠕动泵。

在本发明一实施例中，所述生水采样腔侧端部设有一生水溢出蠕动泵，下端部设有一生水采样蠕动泵。

在本发明一实施例中，还包括一PLC控制器。

在本发明一实施例中，还包括一远程监控系统。

本发明还提供一种所述的蒸汽干度测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：冲洗阶段：启动炉水水样进样蠕动泵和生水水样进样蠕动泵分别抽取炉水水样和生水水样充满炉水测试腔和生水测试腔后，停止炉水水样进样蠕动泵和生水水样进样蠕动泵，启动炉水排液蠕动泵和生水排液蠕动泵抽空炉水测试腔和生水测试腔内溶液；重复两次完成对炉水测试腔和生水测试腔内壁及进液口的冲洗；

S02：采样阶段：启动炉水水样进样蠕动泵和生水水样进样蠕动泵分别抽取炉水水样和生水水样，当炉水水样和生水水样超过1/2时，停止炉水水样进样蠕动泵和生水水样进样蠕动泵，启动炉水水样定量蠕动泵和生水水样定量蠕动泵抽空炉水水样定量蠕动泵和生水水样定量蠕动泵出水口上方水样，保留下来的固定量为测试水样；

S03：磁搅拌器启动，测试腔体内的磁搅拌子均匀旋转，通过炉水指示剂微量蠕动泵和生水指示剂微量蠕动泵加入指示剂并搅拌均匀；

S04：磁搅拌器继续工作，标准试剂滴定泵和标准试剂滴定泵加入标准测试溶液，滴入每一滴标准测试溶液被搅拌均匀后，数字光谱检测计进行检测数据的采集及识别，确定标准测试溶液的消耗量，并推算出炉水浓度和生水浓度；

S05：根据公式算出蒸汽干度值：；

S06：停止磁搅拌器和数字光谱检测计的工作，启动炉水排液蠕动泵A5和生水排液蠕动泵B5排空炉水测试腔和生水测试腔内的液体。

本发明技术方案带来的有益效果：

（1）智能无人值守的检测站；

（2）化学检测方法可靠，测试精度高；

（3）锅炉生水和炉水同时检测蒸汽干度值更准确，两腔采用相同的采样体积，使用相同的指示剂和标准测试剂，缩短了测定时间，便于对注汽炉蒸汽干度进行监测和监控，避免了可能产生的干扰，提高稠油热采的经济性和延长注汽炉使用寿命。

附图说明

图1是本发明测试腔侧面结构示意图。

图2是本发明测试腔正面结构示意图。

图3是本发明采集器机构示意图。

图示说明：1-测试腔体，2-采样器，3-数字光谱检测计，4-磁搅拌器，11-前密封玻璃，12-后密封玻璃，13-前盖板，14-后盖板，21-液位计，22-炉水溢出蠕动泵，23-炉水采样蠕动泵，24-生水溢出蠕动泵，25-生水采样蠕动泵，A-炉水测试腔体，B-生水测试腔体，A0-炉水腔排气孔，B0-生水腔排气孔，A1-第一标准试剂滴定泵，B1-第二标准试剂滴定泵，A2-炉水水样进样蠕动泵，B2-生水水样进样蠕动泵，A3-炉水水样定量蠕动泵，B3-生水水样定量蠕动泵，A4-炉水指示剂微量蠕动泵，B4-生水指示剂微量蠕动泵，A5-炉水排液蠕动泵，B5-生水排液蠕动泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

如图1-3所示，本实施例提供一种蒸汽干度测试装置，包括一采样器2和一测试腔，所述测试腔包括一测试腔体1、一数字光谱检测计3和一磁搅拌器4，所述数字光谱检测计3设置于所述测试腔体1前方，所述磁搅拌器4（磁搅拌器的磁搅拌子设置于测试腔体内）设置于所述测试腔体1后方，所述测试腔体1由隔板分为炉水测试腔体A和生水测试腔体B。

请继续参照图1，所述测试腔体1由前密封玻璃11和后密封玻璃12构成，所述前密封玻璃11前方还设有一前盖板13，所述后密封玻璃12后方还设有一后盖板14。

请继续参照图2，所述炉水测试腔体A上端部设有一炉水腔排气孔A0和一第一标准试剂滴定泵A1，侧端部从上到下依次设有一炉水水样进样蠕动泵A2、一炉水水样定量蠕动泵A3和一炉水指示剂微量蠕动泵A4，下端部设有一炉水排液蠕动泵A5；所述生水测试腔体B上端部设有一生水腔排气孔B0和一第二标准试剂滴定泵B1，侧端部从上到下依次设有一生水水样进样蠕动泵B2、一生水水样定量蠕动泵B3和一生水指示剂微量蠕动泵B4，下端部设有一生水排液蠕动泵B5。

请继续参照图3，所述采样器2由隔板分成一炉水采样腔和一生水采样腔；所述炉水采样腔内设有一液位计21，侧端部设有一炉水溢出蠕动泵22，下端部设有一炉水采样蠕动泵23；所述生水采样腔侧端部设有一生水溢出蠕动泵24，下端部设有一生水采样蠕动泵25。

优选的，还包括一PLC控制器，用于控制所述第一标准试剂滴定泵、炉水水样进样蠕动泵、炉水水样定量蠕动泵、炉水指示剂微量蠕动泵、炉水排液蠕动泵、第二标准试剂滴定泵、生水水样进样蠕动泵、生水水样定量蠕动泵、生水指示剂微量蠕动泵、生水排液蠕动泵、炉水溢出蠕动泵、炉水采样蠕动泵、生水溢出蠕动泵和生水采样蠕动泵，另外，还可以包括一远程监控系统，用于远程监控测试进度。

本发明还提供一种所述的蒸汽干度测试装置的测试方法，包括以下步骤：

S01：冲洗阶段：启动炉水水样进样蠕动泵A2和生水水样进样蠕动泵B2分别抽取炉水水样和生水水样充满炉水测试腔A和生水测试腔B后，停止炉水水样进样蠕动泵A2和生水水样进样蠕动泵B2，启动炉水排液蠕动泵A5和生水排液蠕动泵B5抽空炉水测试腔A和生水测试腔B内溶液；重复两次完成对炉水测试腔A和生水测试腔B内壁及进液口的冲洗；

S02：采样阶段：启动炉水水样进样蠕动泵A2和生水水样进样蠕动泵B2分别抽取炉水水样和生水水样，当炉水水样和生水水样超过1/2时，停止炉水水样进样蠕动泵A2和生水水样进样蠕动泵B2，启动炉水水样定量蠕动泵A3和生水水样定量蠕动泵B3抽空炉水水样定量蠕动泵A3和生水水样定量蠕动泵B3出水口上方水样，保留下来的固定量为测试水样；

S03：磁搅拌器启动，测试腔体内的磁搅拌子均匀旋转，通过炉水指示剂微量蠕动泵A4和生水指示剂微量蠕动泵B4加入（一定量的）指示剂（如：甲基橙、酚酞或铬酸钾等）并搅拌均匀；

S04：磁搅拌器继续工作，标准试剂滴定泵A1和标准试剂滴定泵B1加入标准测试溶液（如：硫酸标准溶液、盐酸标准溶液或硝酸银标准溶液等），滴入每一滴标准测试溶液被搅拌均匀后，数字光谱检测计进行检测数据的采集及识别，确定标准测试溶液的消耗量，并推算出炉水浓度和生水浓度(即目前人工检测蒸汽干度的计算方法）；

S05：根据公式算出蒸汽干度值：；

S06：停止磁搅拌器和数字光谱检测计的工作，启动炉水排液蠕动泵A5和生水排液蠕动泵B5排空炉水测试腔A和生水测试腔B内的液体。

本发明采用连续流动注射技术来完成样品的测试与分析。通过对测量锅炉生水和PH指示剂混合后的吸光度值与炉水和PH指示剂混合后的吸光度值的标准曲线进行比较分析得到相应蒸汽干度值。测试腔体由耐腐蚀、沾黏性小聚四氟乙烯塑料加工而成，两侧的玻璃由耐腐蚀、耐高温、透光性好的高硼硅玻璃。腔体狭长，测试过程中可以容纳5倍于试样的试剂，以保证能够对高浓度炉水进行测试。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种蒸汽干度测试装置，其特征在于：包括一采样器和一测试腔，所述测试腔包括一测试腔体、一数字光谱检测计和一磁搅拌器，所述数字光谱检测计设置于所述测试腔体前方，所述磁搅拌器设置于所述测试腔体后方，所述测试腔体由隔板分为炉水测试腔体和生水测试腔体；所述炉水测试腔体上端部设有一炉水腔排气孔和一第一标准试剂滴定泵，侧端部从上到下依次设有一炉水水样进样蠕动泵、一炉水水样定量蠕动泵和一炉水指示剂微量蠕动泵，下端部设有一炉水排液蠕动泵。

2.根据权利要求1所述的蒸汽干度测试装置，其特征在于：所述测试腔体由前密封玻璃和后密封玻璃构成，所述前密封玻璃前方还设有一前盖板，所述后密封玻璃后方还设有一后盖板。

3.根据权利要求1所述的蒸汽干度测试装置，其特征在于：所述生水测试腔体上端部设有一生水腔排气孔和一第二标准试剂滴定泵，侧端部从上到下依次设有一生水水样进样蠕动泵、一生水水样定量蠕动泵和一生水指示剂微量蠕动泵，下端部设有一生水排液蠕动泵。

4.根据权利要求1所述的蒸汽干度测试装置，其特征在于：所述采样器由隔板分成一炉水采样腔和一生水采样腔。

5.根据权利要求4所述的蒸汽干度测试装置，其特征在于：所述炉水采样腔内设有一液位计，侧端部设有一炉水溢出蠕动泵，下端部设有一炉水采样蠕动泵。

6.根据权利要求4所述的蒸汽干度测试装置，其特征在于：所述生水采样腔侧端部设有一生水溢出蠕动泵，下端部设有一生水采样蠕动泵。

7.根据权利要求1所述的蒸汽干度测试装置，其特征在于：还包括一PLC控制器。

8.根据权利要求1所述的蒸汽干度测试装置，其特征在于：还包括一远程监控系统。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的蒸汽干度测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：冲洗阶段：启动炉水水样进样蠕动泵和生水水样进样蠕动泵分别抽取炉水水样和生水水样充满炉水测试腔和生水测试腔后，停止炉水水样进样蠕动泵和生水水样进样蠕动泵，启动炉水排液蠕动泵和生水排液蠕动泵抽空炉水测试腔和生水测试腔内溶液；重复两次完成对炉水测试腔和生水测试腔内壁及进液口的冲洗；

S02：采样阶段：启动炉水水样进样蠕动泵和生水水样进样蠕动泵分别抽取炉水水样和生水水样，当炉水水样和生水水样超过1/2时，停止炉水水样进样蠕动泵和生水水样进样蠕动泵，启动炉水水样定量蠕动泵和生水水样定量蠕动泵抽空炉水水样定量蠕动泵和生水水样定量蠕动泵出水口上方水样，保留下来的固定量为测试水样；

S03：磁搅拌器启动，测试腔体内的磁搅拌子均匀旋转，通过炉水指示剂微量蠕动泵和生水指示剂微量蠕动泵加入指示剂并搅拌均匀；

S04：磁搅拌器继续工作，标准试剂滴定泵和标准试剂滴定泵加入标准测试溶液，滴入每一滴标准测试溶液被搅拌均匀后，数字光谱检测计进行检测数据的采集及识别，确定标准测试溶液的消耗量，并推算出炉水浓度和生水浓度；

S05：根据公式算出蒸汽干度值：

S06：停止磁搅拌器和数字光谱检测计的工作，启动炉水排液蠕动泵和生水排液蠕动泵排空炉水测试腔和生水测试腔内的液体。