CN110332468A - 一种供热机组换热管泄漏在线诊断装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种供热机组换热管泄漏在线诊断装置及方法，换热管泄漏在线诊断装置通过在每台换热器凝结水出口增加取样点，进行独立取样测量，并通过智能诊断系统实时监测换热器运行状态，当换热器在泄漏时能实时的、准确的判断出具体哪台换热器存在泄漏，为供热机组运行中不停机处理换热管泄漏提供准确可靠的决策依据。
Description
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种供热机组换热管泄漏在线诊断装置及方法。
背景技术
供热机组换热器泄漏是长期以来困扰各个电厂安全运行的重要隐患之一。当换热器发生泄漏后，凝结水被污染，大部分电厂换热后的凝结水回至除氧器，一旦换热器存在泄漏将导致给水系统水汽品质恶化，造成热力系统腐蚀结垢，严重威胁机组的安全运行。
现有供热机组换热站都没有配备任何查漏设备，只有当给水系统各水汽指标不合格后，才通过换热器就地取样阀进行人工取样，逐个分析排除，找出泄漏的换热器后再进行解列或外排。
人工检查排除换热器泄漏普遍存在的问题有：1)查漏不及时，只有当给水系统水质已经恶化后才进行查漏，其实已经造成了热力系统的一定腐蚀结垢。2)安全风险高，换热后的凝结水温度一般在90℃左右，就地手工取样存在烫伤的风险。3)取样代表性差，就地取样阀一直处于关闭状态，而短时间开启取样不能将管路中残存的腐蚀产物冲洗干净，而且手工取样测量误差大，容易造成误判、假叛。
因此，发电厂急需一种全新的能够快速判断供热机组换热器运行中是否存在泄漏的在线检测技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换热机组换热管泄漏在线诊断装置及方法，从根本上解决了换热机组中换热管无取样点和人工取样测量误判、假叛导致水汽系统腐蚀结垢问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种供热机组换热管泄漏在线诊断装置，供热机组的换热器分为M组，每组N个换热器，N个换热器中的第一换热器1A的泄漏在线诊断装置包括第一换热器1A，与第一换热器1A连通的第一供热进水管路2A、第一供热出水管路3A、第一高温蒸汽进口管路4A和第一凝结水出口管路5A，第一凝结水出口管路5A分三路，分别为至室外排水箱管路、至凝结水箱管路和第一取样管路，第一取样管路上与第一凝结水出口管路5A的连接点为第一就地取样点6A，第一取样管路上依次设置有第一取样阀7A、第一截止阀8A、第一Y型过滤器9A、第一冷却器10A、第一#1针形调节阀11A、第一电磁阀12A和第一#1流量计13A，与第一冷却器10A连通的冷却水进水14和冷却水出水15；N个换热器中的每个换热器的取样管路上汇总成总管路，总管路入口处分两路，一路至凝结水箱或外排水箱，管路上设置有#3针形调节阀20，另一路为取样管路，取样管路出口连通凝结水箱或外排水箱，取样管路上设置有#2针型调节阀16，#2流量计17、氢交换柱18和电导率表19，#2针形调节阀16调节进入电导率表19的水样流量，保证水样能满足测量要求，还包括智能诊断系统21。
所述第一高温蒸汽进口管路4A中的高温蒸汽进入第一换热器1A经冷凝为凝结水，第一供热进水管路2A中的供热进水经第一换热器1A加热为供热出水，供热出水经第一供热出水管路3A为用户供热。
所述第一冷却器10A内布置蛇形冷却管，冷却水在蛇形冷却管内流动冷却蛇形冷却管外的凝结水，N个冷却器共用冷却水，且N个冷却器的冷却水串联布置。
所述智能诊断系统21包括数据采集模块以及与数据采集模块连接的PLC，其中数据采集模块连接电导率表19，PLC连接每个取样管路的电磁阀控制其打开与关闭。
所述的供热机组换热管泄漏在线诊断装置的在线诊断方法，正常运行期间测量值为N个换热器凝结水混合样，若凝结水混合样的氢电导率保持不变，则无泄漏，冷凝水至凝结水箱，当凝结水混合样的氢电导率发生变化时，智能诊断系统21的PLC联锁控制每个取样管路的电磁阀打开与关闭，数据采集模块逐一采集每个取样管路上电导率表19数据，PLC比较不同测点的电导率测定结果，当某一取样管路上电导率表19数值高于其它取样管路上电导率表19数值，则表示该取样管路对应的换热器泄漏，将该换热器出口的冷凝水排至外排水箱；按照此联锁控制过程，依次打开每个取样管路的电磁阀，即可判断对应换热器泄漏情况，并结合供热进水电导率K供热、凝结水流量V和凝结水流速μ计算泄漏率、泄漏量和泄漏孔等效直径。
本发明和现有技术相比具有以下优点。
1)能够实时判断各换热器是否存在泄漏。
2)可快速准确判断出哪个换热器泄漏，为运行中解列换热器赢得宝贵时间，最大限度避免或减轻换热器泄漏给机组带来的危害，同时为后续换热器检修提供依据。
3)避免给水系统水汽品质恶化，造成热力腐蚀结垢。
4)全过程采用自动控制，减少人力成本。
附图说明
图1为本发明供热机组换热管泄漏在线诊断装置的示意图。
其中：1A～1N为第一换热器～第N换热器、2A～2N为第一供热进水管路～第N供热进水管路、3A～3N为第一供热出水管路～第N供热出水管路、4A～4N为第一高温蒸汽进口管路～第N高温蒸汽进口管路、5A～5N为第一凝结水出口管路～第N凝结水出口管路、6A～6N为第一就地取样点～第N就地取样点、7A～7N为第一取样阀～第N取样阀、8A～8N为第一截止阀～第N截止阀、9A～9N为第一Y型过滤器～第NY型过滤器、10A～10N为第一冷却器～第N冷却器、11A～11N为第一#1针形调节阀～第N#1针形调节阀、12A～12N为第一电磁阀～第N电磁阀、13A～13N为第一#1流量计～第N#1流量计、14为冷却水进水、15为冷却水出水、16为#2针形调节阀、17为#2流量计、18为氢交换柱、19为电导率表、20为#3针形调节阀、21为智能诊断系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明是一种供热机组换热管泄漏在线诊断装置，供热机组的的换热器分为M组，每组N个换热器，以下以N个换热器中的第一换热器1A为例进行说明。
N个换热器中的第一换热器1A的泄漏在线诊断装置包括第一换热器1A，与第一换热器1A连通的第一供热进水管路2A、第一供热出水管路3A、第一高温蒸汽进口管路4A和第一凝结水出口管路5A，第一凝结水出口管路5A分三路，分别为至室外排水箱管路、至凝结水箱管路和第一取样管路，第一取样管路上与第一凝结水出口管路5A的连接点为第一就地取样点6A，第一取样管路上依次设置有第一取样阀7A、第一截止阀8A、第一Y型过滤器9A、第一冷却器10A、第一#1针形调节阀11A、第一电磁阀12A和第一#1流量计13A，与第一冷却器10A连通的冷却水进水14和冷却水出水15；N个换热器中的每个换热器的取样管路上汇总成总管路，总管路入口处分两路，一路至凝结水箱或外排水箱，管路上设置有#3针形调节阀20，另一路为取样管路，取样管路出口连通凝结水箱或外排水箱，取样管路上设置有#2针型调节阀16，#2流量计17、氢交换柱18和电导率表19，#2针形调节阀16调节进入电导率表19的水样流量，保证水样能满足测量要求，还包括智能诊断系统21。
第一高温蒸汽进口管路4A中的高温蒸汽进入第一换热器1A经冷凝为凝结水，第一供热进水管路2A中的供热进水经第一换热器1A加热为供热出水，供热出水经第一供热出水管路3A为用户供热。第一凝结水出口管路5A中的凝结水在合格情况下至凝结水箱，不合格情况下至外排水箱。凝结水温度一般在90℃左右，水温较高并含有一定的杂质，凝结水由第一Y型过滤器9A去除不溶性杂质后，经第一冷却器10A降水温降至室温。
所述第一冷却器10A内布置蛇形冷却管，冷却水在蛇形冷却管内流动冷却蛇形冷却管外的凝结水，N个冷却器共用冷却水，且N个冷却器的冷却水串联布置。
所述智能诊断系统21包括数据采集模块以及与数据采集模块连接的PLC，其中数据采集模块连接电导率表19，PLC连接每个取样管路的电磁阀控制其打开与关闭。
本发明供热机组换热管泄漏在线诊断装置的在线诊断方法，所述智能诊断系统实时监测各换热器泄漏情况，将电导率表19数据引入数据采集模块，数据采集模块将数据反馈给PLC程序，PLC比较不同测点的电导率测定结果，PLC与电磁阀12(A～N)联锁控制。当换热器出现泄漏时，氢电导率增大，数据采集模块将结果反馈给PLC，PLC控制电磁阀12(A～N)，打开第一电磁阀12A，关闭电磁阀12B～12N，观察氢电导率变化情况，若保持原来水平，则无泄漏，冷凝水至凝结水箱，若电导率表数值升高，则表明第一换热器1A泄漏，冷凝水至外排水箱；按照此类联锁控制程序，依次打开12B～12N，即可判断换热器(1A～1N)泄漏情况，并结合供热进水电导率K供热、凝结水流量V和凝结水流速μ计算泄漏率、泄漏量和泄漏孔等效直径。
Claims (5)
1.一种供热机组换热管泄漏在线诊断装置，供热机组的换热器分为M组，每组N个换热器，其特征在于：N个换热器中的第一换热器的泄漏在线诊断装置包括第一换热器(1A)，与第一换热器(1A)连通的第一供热进水管路(2A)、第一供热出水管路(3A)、第一高温蒸汽进口管路(4A)和第一凝结水出口管路(5A)，第一凝结水出口管路(5A)分三路，分别为至室外排水箱管路、至凝结水箱管路和第一取样管路，第一取样管路上与第一凝结水出口管路(5A)的连接点为第一就地取样点(6A)，第一取样管路上依次设置有第一取样阀(7A)、第一截止阀(8A)、第一Y型过滤器(9A)、第一冷却器(10A)、第一#1针形调节阀(11A)、第一电磁阀(12A)和第一#1流量计(13A)，与第一冷却器(10A)连通的冷却水进水(14)和冷却水出水(15)；N个换热器中的每个换热器的取样管路上汇总成总管路，总管路入口处分两路，一路至凝结水箱或外排水箱，管路上设置有#3针形调节阀(20)，另一路为取样管路，取样管路出口连通凝结水箱或外排水箱，取样管路上设置有#2针型调节阀(16)，#2流量计(17)、氢交换柱(18)和电导率表(19)，#2针形调节阀(16)调节进入电导率表(19)的水样流量，保证水样能满足测量要求，还包括智能诊断系统(21)。
2.根据权利要求所述的供热机组换热管泄漏在线诊断装置，其特征在于：所述第一高温蒸汽进口管路(4A)中的高温蒸汽进入第一换热器(1A)经冷凝为凝结水，第一供热进水管路(2A)中的供热进水经第一换热器(1A)加热为供热出水，供热出水经第一供热出水管路(3A)为用户供热。
3.根据权利要求所述的供热机组换热管泄漏在线诊断装置，其特征在于：所述第一冷却器(10A)内布置蛇形冷却管，冷却水在蛇形冷却管内流动冷却蛇形冷却管外的凝结水，N个冷却器共用冷却水，且N个冷却器的冷却水串联布置。
4.根据权利要求所述的供热机组换热管泄漏在线诊断装置，其特征在于：所述智能诊断系统(21)包括数据采集模块以及与数据采集模块连接的PLC，其中数据采集模块连接电导率表(19)，PLC连接每个取样管路的电磁阀控制其打开与关闭。
5.权利要求1至4任一项所述的供热机组换热管泄漏在线诊断装置的在线诊断方法，其特征在于：正常运行期间测量值为N个换热器凝结水混合样，若凝结水混合样的氢电导率保持不变，则无泄漏，冷凝水至凝结水箱，当凝结水混合样的氢电导率发生变化时，智能诊断系统(21)的PLC联锁控制每个取样管路的电磁阀打开与关闭，数据采集模块逐一采集每个取样管路上电导率表(19)数据，PLC比较不同测点的电导率测定结果，当某一取样管路上电导率表(19)数值高于其它取样管路上电导率表(19)数值，则表示该取样管路对应的换热器泄漏，将该换热器出口的冷凝水排至外排水箱；按照此联锁控制过程，依次打开每个取样管路的电磁阀，即可判断对应换热器泄漏情况，并结合供热进水电导率K供热、凝结水流量V和凝结水流速μ计算泄漏率、泄漏量和泄漏孔等效直径。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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