CN113686526A - 一种全封闭式凝汽器智能查漏装置及方法 - Google Patents

一种全封闭式凝汽器智能查漏装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全封闭式凝汽器智能查漏装置及方法，该装置包括分布在凝汽器底部的凝汽器热井不同位置处的多个智能查漏装置，每个智能查漏装置包括凝汽器热井取样口，与凝汽器热井取样口通过管路依次连接的磁力泵、取样冷却器、电再生阳离子交换器和电导率测量电极、流量计和流量调节阀，流量调节阀出口连接凝汽器热井，每个智能查漏装置的电导率测量电极均通过多通道电导率测量仪连接中央数据采集、控制系统的输入端，每个智能查漏装置的流量计连接中央数据采集、控制系统的输入端，中央数据采集、控制系统的输出端连接每个智能查漏装置的流量调节阀，以控制流量调节阀开度；本发明还公开了该装置的工作方法；本发明能够实现全封闭式凝汽器智能查漏。

Description

一种全封闭式凝汽器智能查漏装置及方法
技术领域
本发明涉及火力发电厂凝汽器查漏技术领域，具体涉及一种全封闭式凝汽器智能查漏装置及方法。
背景技术
火力发电厂凝汽器是水汽转换的关键部件，换热面积大，容易泄漏，泄漏后会对整个水汽系统造成严重的影响，所以火力发电厂凝汽器查漏是保证火力发电厂安全稳定的关键技术。目前自吸泵对凝汽器热井凝结水取样，用阳离子交换树脂去除影响准确性的阳离子后测量其电导率，电导率升高后反映出水质变差，从而得出凝汽器泄漏的结论。
由于凝汽器真空度很高，常规取样采用自吸泵取样，取样后的水样排放至地沟，进出口压差较大，自吸泵吸上真空度要求很高，只能采用常规自吸泵进行取样。
由于取样凝结水由自吸泵抽出，整个取样测量系统均处于负压状态，而测量系统部件较多，结构复杂，比凝汽器更容易泄漏，造成大气中CO2等杂质气体漏入，影响分析结果。
常规取样分析阳离子交换树脂去除影响准确性的阳离子后测量其电导率，阳离子树脂需要经常更换阳离子树脂的工作，维护成本较高，工作量较大；同时也不便于全封闭密封。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种全封闭式凝汽器智能查漏装置及方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种全封闭式凝汽器智能查漏装置，包括分布在凝汽器底部的凝汽器热井不同位置处的多个智能查漏装置，每个智能查漏装置包括凝汽器热井取样口1，与凝汽器热井取样口1通过管路依次连接的磁力泵2、取样冷却器3、电再生阳离子交换器5和电导率测量电极6、流量计8和流量调节阀9，流量调节阀9出口连接凝汽器热井，每个智能查漏装置的电导率测量电极6均通过多通道电导率测量仪7连接中央数据采集、控制系统10的输入端，每个智能查漏装置的流量计8连接中央数据采集、控制系统10的输入端，中央数据采集、控制系统10的输出端连接每个智能查漏装置的流量调节阀9，以控制流量调节阀9开度。
优选的，每个智能查漏装置的取样冷却器3上并联连接有保证取样冷却器3的温度恒定的电子恒温器4。
优选的，就地取样，取样测量后取样液体重新回到凝汽器，进出口压差为零，采用低扬程、低吸上真空度的磁力泵2。
优选的，多通道电导率测量仪7的通道数量与智能查漏装置的数量相等及与电导率测量电极6的数量相等。
优选的，智能查漏装置的数量为12个，以三行四列的形式均匀分别在凝汽器热井上。
所述的全封闭式凝汽器智能查漏装置的工作方法，用磁力泵2将取样液体经过凝汽器热井取样口1抽取至取样冷却器3中进行冷却恒温，由电子恒温器4保证取样冷却器3的温度恒定以保证取样精度，冷却恒温后的取样液体进入电再生阳离子交换器5中，电再生阳离子交换器5中的阳离子交换树脂的酸性基团，在水中易生成H+离子，电再生阳离子交换器5中的阳离子交换树脂上的H+离子将取样液体中含有的金属阳离子转移到阳离子交换树脂上，而阳离子交换树脂上的H+交换到水中，以去除影响测量结果的阳离子，然后取样液体进入电导率测量电极6，由多通道电导率测量仪7控制进行电导率测量，测量结果由多通道电导率测量仪7传输至中央数据采集、控制系统10进行分析统计电导率数值，当某一个智能查漏装置中电导率测量电极6测量电导率数值与其它智能查漏装置中电导率测量电极6测量电导率数值出现20％以上的偏差时，说明该智能查漏装置取样点附近凝汽器发生泄漏；测量电导率后的取样液体经过流量计8，流量信号传输至中央数据采集、控制系统10，中央数据采集、控制系统10根据流量大小用流量调节阀9对取样流量进行测量流量调节，当某个智能查漏装置流量偏大时，中央数据采集、控制系统10发出该智能查漏装置中流量调节阀开度变小调节信号，当某个智能查漏装置流量偏小时，中央数据采集、控制系统10发出该智能查漏装置中流量调节阀开度变大调节信号，从而维持稳定的测量流量；测量后的取样液体最后重新回到凝汽器热井。
优选的，电再生阳离子交换器(5)中的阳离子交换树脂的酸性基团为磺酸基—SO3H、羧基—COOH或苯酚基—C6H4OH。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
1、本发明就地取样，取样测量后取样凝结水重新回到凝汽器，进出口压差为零，可以采用低扬程的取样泵；同时由于凝汽器真空度很高，如果取样测量后测量液体直接排放，排放口为正常大气压，需要取样泵有很高的吸上真空度余量，由于本系统取样直接回到凝汽器，压差很小，所以可以采用低吸上真空度的取样泵；由于取样泵对压差、吸上真空度要求都很低，所以本系统可以采用磁力泵进行取样，磁力泵腔体与大气侧完全隔离，无转动密封部件，可以确保与外界大气彻底隔离，避免空气漏入。
2、本发明装置流量调节阀设置在每个智能查漏装置末端，可以调整整个智能查漏装置测试流量，同时智能查漏装置维持微正压，避免因智能查漏装置泄漏造成空气漏入，影响测量准确性。
3、采用电再生阳离子交换器去除影响测量结果的阳离子，避免采用阳离子树脂去除需更换阳离子树脂的工作，降低维护成本及工作量，同时也便于全封闭密封。4、本发明装置采用电子恒温器对取样流体进行恒温处理，保证取样精度。
附图说明
附图为一种全封闭式凝汽器智能查漏装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种全封闭式凝汽器智能查漏装置，包括分布在凝汽器底部的凝汽器热井不同位置处的多个智能查漏装置，每个智能查漏装置包括凝汽器热井取样口1，与凝汽器热井取样口1通过管路依次连接的磁力泵2、取样冷却器3、电再生阳离子交换器5和电导率测量电极6、流量计8和流量调节阀9，流量调节阀9出口连接凝汽器热井，每个智能查漏装置的电导率测量电极6均通过多通道电导率测量仪7连接中央数据采集、控制系统10的输入端，每个智能查漏装置的流量计8连接中央数据采集、控制系统10的输入端，中央数据采集、控制系统10的输出端连接每个智能查漏装置的流量调节阀9，以控制流量调节阀9开度。
本发明全封闭式凝汽器智能查漏装置的工作方法，用磁力泵2将取样液体经过凝汽器热井取样口1抽取至取样冷却器3中进行冷却恒温，由电子恒温器4保证取样冷却器3的温度恒定以保证取样精度，冷却恒温后的取样液体进入电再生阳离子交换器5中，电再生阳离子交换器5中的阳离子交换树脂的酸性基团如含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)，在水中易生成H+离子，电再生阳离子交换器5中的阳离子交换树脂上的H+离子将取样液体中含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+、NH4 +等)转移到阳离子交换树脂上，而阳离子交换树脂上的H+交换到水中，以去除影响测量结果的阳离子，然后取样液体进入电导率测量电极6，由多通道电导率测量仪7控制进行电导率测量，测量结果由多通道电导率测量仪7传输至中央数据采集、控制系统10进行分析统计电导率数值，当某一个智能查漏装置中电导率测量电极6测量电导率数值与其它智能查漏装置中电导率测量电极6测量电导率数值出现20％以上的偏差时，说明该智能查漏装置取样点附近凝汽器发生泄漏；测量电导率后的取样液体经过流量计8，流量信号传输至中央数据采集、控制系统10，中央数据采集、控制系统10根据流量大小用流量调节阀9对取样流量进行测量流量调节，当某个智能查漏装置流量偏大时，中央数据采集、控制系统10发出该智能查漏装置中流量调节阀开度变小调节信号，当某个智能查漏装置流量偏小时，中央数据采集、控制系统10发出该智能查漏装置中流量调节阀开度变大调节信号，从而维持稳定的测量流量；测量后的取样液体最后重新回到凝汽器热井。
本装置就地取样，取样测量后取样凝结水重新回到凝汽器，进出口压差为零，可以采用低扬程的取样泵；同时由于凝汽器真空度很高看，如果取样测量后测量液体直接排放，排放口为正常大气压，需要取样泵有很高的吸上真空度余量，由于本系统取样直接回到凝汽器，压差很小，所以可以采用低吸上真空度的取样泵；由于取样泵对压差、吸上真空度要求都很低，所以本系统可以采用磁力泵进行取样，磁力泵腔体与大气侧完全隔离，无转动密封部件，可以确保与外界大气彻底隔离，避免空气漏入。
本装置流量调节阀设计在检测测量系统尾部，接近重新回到凝汽器热井处，整个检测测量系统维持在微正压运行，避免空气漏入后空气中的CO2等气体和取样凝结水接触影响测量结果。
本装置采用电再生阳离子交换器除影响测量结果的阳离子，利用电极两端电压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性膜加速离子移动，有效去除水中阳离子；同时利用电解水产生的氢离子对其中极少量的特种树脂进行实时动态再生，使其中的树脂始终保持氢型状态，无需更换再生树脂，避免采用阳离子树脂去除需更换阳离子树脂的工作，降低维护成本及工作量，同时也便于全封闭密封。
本装置采用电子恒温器对取样流体进行恒温处理，保证取样精度。
本装置采用多通道电导率测量仪进行电导率测量，并列测量多个取样模块电导率电极数据采集，便于分析出具体泄漏位置。本装置采用多通道电导率测量仪进行电导率测量，可以并列测量多个智能查漏装置中电导率电极数据采集，便于分析出具体泄漏位置。由于凝汽器热井面积很大，通常在6米×12米，以上，如果仅设置1个点很难确保整个凝汽器发生泄漏时，检测系统能够及时发现，所以本发明装置设置12个测量点，在凝汽器底部热井以3×4形式均匀分布，所有测量点公用一套多通道电导率测量仪进行测量，测量结果反馈给中央数据采集、控制系统10进行分析统计电导率数值，当某一个点测量电导率数值与其他测量点测量数值出现20％以上的偏差时，说明该取样点附近凝汽器发生泄漏。

Claims (7)

1.一种全封闭式凝汽器智能查漏装置，其特征在于：包括分布在凝汽器底部的凝汽器热井不同位置处的多个智能查漏装置，每个智能查漏装置包括凝汽器热井取样口(1)，与凝汽器热井取样口(1)通过管路依次连接的磁力泵(2)、取样冷却器(3)、电再生阳离子交换器(5)和电导率测量电极(6)、流量计(8)和流量调节阀(9)，流量调节阀(9)出口连接凝汽器热井，每个智能查漏装置的电导率测量电极(6)均通过多通道电导率测量仪(7)连接中央数据采集、控制系统(10)的输入端，每个智能查漏装置的流量计(8)连接中央数据采集、控制系统(10)的输入端，中央数据采集、控制系统(10)的输出端连接每个智能查漏装置的流量调节阀(9)，以控制流量调节阀(9)开度。
2.根据权利要求1所述的一种全封闭式凝汽器智能查漏装置，其特征在于：每个智能查漏装置的取样冷却器(3)上并联连接有保证取样冷却器(3)的温度恒定的电子恒温器(4)。
3.根据权利要求1所述的一种全封闭式凝汽器智能查漏装置，其特征在于：就地取样，取样测量后取样液体重新回到凝汽器，进出口压差为零，采用低扬程、低吸上真空度的磁力泵(2)。
4.根据权利要求1所述的一种全封闭式凝汽器智能查漏装置，其特征在于：多通道电导率测量仪(7)的通道数量与智能查漏装置的数量相等及与电导率测量电极(6)的数量相等。
5.根据权利要求1所述的一种全封闭式凝汽器智能查漏装置，其特征在于：智能查漏装置的数量为12个，以三行四列的形式均匀分别在凝汽器热井上。
6.权利要求1至5任一项所述的全封闭式凝汽器智能查漏装置的工作方法，其特征在于：用磁力泵(2)将取样液体经过凝汽器热井取样口(1)抽取至取样冷却器(3)中进行冷却恒温，由电子恒温器(4)保证取样冷却器(3)的温度恒定以保证取样精度，冷却恒温后的取样液体进入电再生阳离子交换器(5)中，电再生阳离子交换器(5)中的阳离子交换树脂的酸性基团，在水中易生成H+离子，电再生阳离子交换器(5)中的阳离子交换树脂上的H+离子将取样液体中含有的金属阳离子转移到阳离子交换树脂上，而阳离子交换树脂上的H+交换到水中，以去除影响测量结果的阳离子，然后取样液体进入电导率测量电极(6)，由多通道电导率测量仪(7)控制进行电导率测量，测量结果由多通道电导率测量仪(7)传输至中央数据采集、控制系统(10)进行分析统计电导率数值，当某一个智能查漏装置中电导率测量电极(6)测量电导率数值与其它智能查漏装置中电导率测量电极(6)测量电导率数值出现20％以上的偏差时，说明该智能查漏装置取样点附近凝汽器发生泄漏；测量电导率后的取样液体经过流量计(8)，流量信号传输至中央数据采集、控制系统(10)，中央数据采集、控制系统(10)根据流量大小用流量调节阀(9)对取样流量进行测量流量调节，当某个智能查漏装置流量偏大时，中央数据采集、控制系统(10)发出该智能查漏装置中流量调节阀开度变小调节信号，当某个智能查漏装置流量偏小时，中央数据采集、控制系统(10)发出该智能查漏装置中流量调节阀开度变大调节信号，从而维持稳定的测量流量；测量后的取样液体最后重新回到凝汽器热井。
7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于：电再生阳离子交换器(5)中的阳离子交换树脂的酸性基团为磺酸基—SO3H、羧基—COOH或苯酚基—C6H4OH。
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