CN113945336A - 基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统及方法，该系统包括泄漏管在线定位装置、泄漏管在线定位供气系统、泄漏管在线定位排水系统、泄漏管在线定位抽气检测系统及凝汽器冷却水水室液位测量装置。当凝汽器换热管发生泄漏时对凝汽器进行半侧隔离，泄漏管在线定位装置控制泄漏管在线定位排水系统进行控制速度的放水，控制泄漏管在线定位供气系统提供检漏气体，在放水过程中控制泄漏管在线定位抽气检测系统检测由泄漏管漏入凝汽器汽侧的检漏气体，通过液位测量装置检测水室的液位，建立水室液位与检漏气体浓度变化的对应关系，得到凝汽器泄漏管排的具体位置。本发明可实现凝汽器泄漏管排在线定位，极大减少了查漏工作量和查漏时间，保障机组安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及凝汽器查漏技术领域，特别涉及一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统及定位方法。
背景技术
凝汽器是发电机组的重要设备，当凝汽器发生泄漏后，会导致凝结水被污染，热力系统水汽品质恶化，造成热力系统设备严重腐蚀、结垢、积盐，威胁机组的安全运行。
现有凝汽器泄漏管查漏技术依然停留在停机后查漏的层次，主要包括氦质谱法、薄膜覆盖法、涡流检测等。这类方法检漏周期长，通常需要停机后人工进入凝汽器水室对上万根换热管进行逐根排查，检修工作量非常大，当凝汽器半侧运行时应用以上方法进行查漏，工作环境非常恶劣，存在较大安全问题。
当凝汽器发生泄漏时，通常会将发生泄漏的半侧凝汽器退出运行，此时机组可带75％负荷，不需要停机。如果能够利用凝汽器泄漏侧退出运行期间在线找出凝汽器泄漏管的位置，将极大节省凝汽器泄漏管查漏的工作量，打破凝汽器泄漏管必须停机人工查漏的窘境，对于机组尽快恢复正常运行，保障机组经济运行具有重大意义。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统及定位方法，能够在凝汽器半侧隔离放水过程中通过真空泵进行抽汽检测检漏气体浓度的变化，并根据检漏气体浓度突变点的时间推出泄漏管排的位置信息，极大降低停机检修强度和检修时间，对于保障电厂的安全生产、提高运行水平具有重要的意义。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统，包括泄漏管在线定位装置8、泄漏管在线定位供气系统、泄漏管在线定位排水系统、泄漏管在线定位抽气检测系统及凝汽器冷却水水室液位测量装置12；
所述泄漏管在线定位供气系统包括多个检漏气瓶17，设置在每个检漏气瓶17出口的检漏气瓶出口角阀18，多个检漏气瓶17出口汇合的检漏气体汇流排19，依次设置在检漏气体汇流排19上的检漏气体减压阀16、检漏气体出口电动调节阀15和文丘里管10，与文丘里管10连接的空气进气电动调节阀9，设置在与检漏气体汇流排19连通的凝汽器冷却水水室上的凝汽器进水侧空气门5及凝汽器出水侧空气门11；
所述泄漏管在线定位排水系统包括设置在与凝汽器冷却水水室连通的凝汽器进水侧排水管上的凝汽器进水侧排水电动调节阀6和凝汽器进水侧排水电动开关阀7以及设置在与凝汽器冷却水水室连通的凝汽器出水侧排水管上的凝汽器出水侧排水电动调节阀13和凝汽器出水侧排水电动开关阀14；
所述泄漏管在线定位抽气检测系统包括与凝汽器汽侧连接的凝汽器真空泵4、抽气排空阀1、抽气检测阀3及检漏气体检测装置2。
所述凝汽器冷却水水室液位测量装置12设置在凝汽器冷却水水室上，用于测量凝汽器冷却水水室液位；
所述泄漏管在线定位装置8连接抽气排空阀1、检漏气体检测装置2、抽气检测阀3、凝汽器进水侧空气门5、凝汽器进水侧排水电动调节阀6、凝汽器进水侧排水电动开关阀7、空气进气电动调节阀9、凝汽器出水侧空气门11、凝汽器出水侧排水电动调节阀13、凝汽器出水侧排水电动开关阀14和检漏气体出口电动调节阀15。
所述的泄漏管在线定位供气系统中文丘里管10与检漏气体出口电动调节阀15和空气进气电动调节阀9连接，当凝汽器换热管没有发生泄漏，正常停机放水时，关闭检漏气体出口电动调节阀15，打开空气进气电动调节阀9平衡大气压保证放水的流畅性。当凝汽器换热管发生泄漏，半侧隔离放水进行泄漏管在线定位时，如果完全使用检漏气体平衡大气压，打开检漏气体出口电动调节阀15，关闭空气进气电动调节阀9。通常检漏气体为氦气、二氧化碳等气体，检测装置2对检漏气体的检测灵敏度很高，不需要完全使用检漏气体来平衡大气压，此时可通过混合一定比例的检漏气体和空气来节省检漏气体使用量，从而节省检漏气体购买费用。半侧隔离放水进行泄漏管在线定位时，如果使用按一定比例的混合检漏气体和空气平衡大气压，调节检漏气体出口电动调节阀15和空气进气电动调节阀9的开度，检漏气体和空气在文丘里管10中按照预设比例混合。
所述的泄漏管在线定位排水系统中凝汽器进水侧排水电动开关阀7和凝汽器出水侧排水电动开关阀14的作用是实现排水的快开及快关，凝汽器进水侧排水电动调节阀6和凝汽器出水侧排水电动调节阀13的作用是调节排水速度。在半侧隔离后的排水过程中进水侧和出水侧的排水电动调节阀和电动开关阀可以两侧同时开启也可以单侧开启。
所述的泄漏管在线定位抽气检测系统中为了维持凝汽器的真空度，凝汽器真空泵4保持常开状态，正常运行时打开抽气排空阀1，关闭抽气检测阀3，半侧隔离放水进行泄漏管在线定位时关闭抽气排空阀1，打开抽气检测阀3，通过检漏气体检测装置2检测从凝汽器换热管泄漏出的检漏气体。
所述检漏气瓶17中的检漏气体为氦气或二氧化碳气体。
所述的基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统的定位方法，当凝汽器泄漏侧确定后，关闭进水和出水蝶阀，对泄漏侧进行半侧隔离；确定凝汽器真空泵4处于开启状态，检漏气瓶17处于满瓶状态，检漏气瓶出口角阀18处于开启状态，检漏气体汇流排19上的检漏气体减压阀16出口压力为0.1～0.5MPa；
以上条件满足后泄漏管在线定位装置8自动调节检漏气体出口电动调节阀15开度在50％～100％范围变化，自动调节空气进气电动调节阀9开度在50％～0％范围变化，打开凝汽器进水侧空气门5及凝汽器出水侧空气门11；
打开凝汽器进水侧排水电动开关阀7及凝汽器出水侧排水电动开关阀14，分别调节凝汽器进水侧排水电动调节阀6及凝汽器出水侧排水电动调节阀13的开度，每间隔2～8min调整5～10％的电动调节阀开度，直至液位测量装置12所监测的液位开始下降，监测液位下降速度，控制液位下降速度为10～20mm/min，当液位下降速度偏离设定范围后每间隔2～5min调整1～5％的凝汽器进水侧排水电动调节阀6及凝汽器出水侧排水电动调节阀13开度，至液位降低速度在设定范围内。
开始排水后关闭抽气排空阀1，打开抽气检测阀3，通过检漏气体检测装置2测量检漏气体浓度的突变点，当检测到检漏气体浓度的突变后，泄漏管在线定位装置8自动关闭凝汽器进水侧排水电动开关阀7及凝汽器出水侧排水电动开关阀14，停止排水；建立凝汽器水室液位高度H、凝汽器换热管排位置P的对应关系，记录检漏气体浓度突变点的时间为t1，检漏气体从泄漏点至检漏气体检测装置2所需的时间为t2(通常为0.5～2min)，当凝汽器水室液位低于换热管后，换热管内的冷却水需要一定时间完全排出换热管，此时泄漏点才会暴露出来，该时间为t3，那么放水至液位达到泄漏管排的时间t＝t1-(t2+t3)，时间t对应的水室液位高度为H，根据H、P之间的一一对应关系得到凝汽器泄漏管排所在位置P。
泄漏管排定位完成后，人工堵住泄漏管排，恢复凝汽器泄漏管在线定位系统至初始状态，此时关闭凝汽器进水侧排水电动调节阀6及凝汽器出水侧排水电动调节阀13，关闭检漏气体出口电动调节阀15、空气进气电动调节阀9、凝汽器进水侧空气门5及凝汽器出水侧空气门11，打开抽气排空阀1，关闭抽气检测阀3，恢复凝汽器正常运行。
本发明具有如下优点：
1、能够快速找出凝汽器泄漏管排位置，保障机组的安全运行。
2、实现了凝汽器泄漏管的在线自动查漏，极大节省凝汽器泄漏管查漏的工作量，打破凝汽器泄漏管必须停机人工查漏的窘境，提高工作安全性。
3、通过真空泵对泄漏气体进行检测来判断凝汽器泄漏所需时间在1min左右，通过常规的水质检测来判断凝汽器泄漏所需时间在5min左右，而且气体检测装置对于气体浓度变化的分辨率在ppb级别，所以抽汽检测的速度快、灵敏度高，能够快速找出凝汽器换热管微小的漏点。
附图说明
图1是本发明一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统示意图。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，当凝汽器泄漏侧确定后，由运行人员关闭进水和出水蝶阀，对泄漏侧进行半侧隔离。运行人员确认凝汽器真空泵4处于开启状态，40L的氦气检漏气瓶17处于满瓶状态，气瓶压力>10MPa，检漏气瓶出口角阀18处于开启状态，检漏气体汇流排19上的检漏气体减压阀16出口压力为0.15MPa。
在泄漏管在线定位装置8上点击开始查漏，泄漏管在线定位装置8自动调节检漏气体出口电动调节阀15开度为50％，自动调节空气进气电动调节阀9开度为50％，打开凝汽器进水侧空气门5及凝汽器出水侧空气门11。
打开凝汽器进水侧排水电动开关阀7及凝汽器出水侧排水电动开关阀14，分别调节凝汽器进水侧排水电动调节阀6及凝汽器出水侧排水电动调节阀13的开度，每间隔3min调整8％的电动调节阀开度，直至液位测量装置12所监测的液位开始下降，监测液位下降速度，控制液位下降速度15mm/min，当液位下降速度偏离设定范围后每间隔3min调整2％的凝汽器进水侧排水电动调节阀6及凝汽器出水侧排水电动调节阀13开度，至液位降低速度在设定范围内。
开始排水后关闭抽气排空阀1，打开抽气检测阀3，通过检漏气体检测装置2测量检漏气体浓度的突变点，当检测到检漏气体浓度的突变后，泄漏管在线定位装置8自动关闭凝汽器进水侧排水电动开关阀7及凝汽器出水侧排水电动开关阀14，停止排水。记录检漏气体浓度突变点的时间为t1，检漏气体从泄漏点至检漏气体检测装置2所需的时间为t2，试验确定t2为0.5min，当凝汽器水室液位低于换热管后，换热管内的冷却水完全排出换热管的时间为t3，试验确定t3为1.0min，那么放水至液位达到泄漏管排的时间t＝t1-(t2+t3)＝(t1-1.5)min，已知时间t对应的水室液位高度为H，根据H、P之间的一一对应关系得到凝汽器泄漏管排所在位置P。
泄漏管排定位完成后，打开人孔门，以最快的速度堵住确定的泄漏管排，恢复凝汽器泄漏管在线定位系统至初始状态，此时关闭凝汽器进水侧排水电动调节阀6及凝汽器出水侧排水电动调节阀13，关闭检漏气体出口电动调节阀15、空气进气电动调节阀9、凝汽器进水侧空气门5及凝汽器出水侧空气门11，打开抽气排空阀1，关闭抽气检测阀3，恢复凝汽器正常运行。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统，其特征在于：包括泄漏管在线定位装置(8)、泄漏管在线定位供气系统、泄漏管在线定位排水系统、泄漏管在线定位抽气检测系统及凝汽器冷却水水室液位测量装置(12)；
所述泄漏管在线定位供气系统包括多个检漏气瓶(17)，设置在每个检漏气瓶(17)出口的检漏气瓶出口角阀(18)，多个检漏气瓶(17)出口汇合的检漏气体汇流排(19)，依次设置在检漏气体汇流排(19)上的检漏气体减压阀(16)、检漏气体出口电动调节阀(15)和文丘里管(10)，与文丘里管(10)连接的空气进气电动调节阀(9)，设置在与检漏气体汇流排(19)连通的凝汽器冷却水水室上的凝汽器进水侧空气门(5)及凝汽器出水侧空气门(11)；
所述泄漏管在线定位排水系统包括设置在与凝汽器冷却水水室连通的凝汽器进水侧排水管上的凝汽器进水侧排水电动调节阀(6)和凝汽器进水侧排水电动开关阀(7)以及设置在与凝汽器冷却水水室连通的凝汽器出水侧排水管上的凝汽器出水侧排水电动调节阀(13)和凝汽器出水侧排水电动开关阀(14)；
所述泄漏管在线定位抽气检测系统包括与凝汽器汽侧连接的凝汽器真空泵(4)、抽气排空阀(1)、抽气检测阀(3)及检漏气体检测装置(2)；
所述凝汽器冷却水水室液位测量装置(12)设置在凝汽器冷却水水室上，用于测量凝汽器冷却水水室液位；
所述泄漏管在线定位装置(8)连接抽气排空阀(1)、检漏气体检测装置(2)、抽气检测阀(3)、凝汽器进水侧空气门(5)、凝汽器进水侧排水电动调节阀(6)、凝汽器进水侧排水电动开关阀(7)、空气进气电动调节阀(9)、凝汽器出水侧空气门(11)、凝汽器出水侧排水电动调节阀(13)、凝汽器出水侧排水电动开关阀(14)和检漏气体出口电动调节阀(15)。
2.根据权利要求1所述的一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统，其特征在于：所述的泄漏管在线定位供气系统中文丘里管(10)与检漏气体出口电动调节阀(15)和空气进气电动调节阀(9)连接，当凝汽器换热管没有发生泄漏，正常停机放水时，关闭检漏气体出口电动调节阀(15)，打开空气进气电动调节阀(9)平衡大气压保证放水的流畅性；当凝汽器换热管发生泄漏，半侧隔离放水进行泄漏管在线定位时，通过混合一定比例的检漏气体和空气来节省检漏气体使用量，调节检漏气体出口电动调节阀(15)和空气进气电动调节阀(9)的开度，检漏气体和空气在文丘里管(10)中按照预设比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统，其特征在于：所述的泄漏管在线定位排水系统中凝汽器进水侧排水电动开关阀(7)和凝汽器出水侧排水电动开关阀(14)的作用是实现排水的快开及快关，凝汽器进水侧排水电动调节阀(6)和凝汽器出水侧排水电动调节阀(13)的作用是调节排水速度；在半侧隔离后的排水过程中进水侧和出水侧的排水电动调节阀和电动开关阀两侧同时开启或单侧开启。
4.根据权利要求1所述的一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统，其特征在于：所述的泄漏管在线定位抽气检测系统中为了维持凝汽器的真空度，凝汽器真空泵(4)保持常开状态，正常运行时打开抽气排空阀(1)，关闭抽气检测阀(3)，半侧隔离放水进行泄漏管在线定位时关闭抽气排空阀(1)，打开抽气检测阀(3)，通过检漏气体检测装置(2)检测从凝汽器换热管泄漏出的检漏气体。
5.根据权利要求1所述的一种基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统，其特征在于：所述检漏气瓶(17)中的检漏气体为氦气或二氧化碳气体。
6.权利要求1至5任一项所述的基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统的定位方法，其特征在于：当凝汽器泄漏侧确定后，关闭进水和出水蝶阀，对泄漏侧进行半侧隔离；确定凝汽器真空泵(4)处于开启状态，检漏气瓶(17)处于满瓶状态，检漏气瓶出口角阀(18)处于开启状态，检漏气体汇流排(19)上的检漏气体减压阀(16)出口压力为0.1～0.5MPa；
以上条件满足后，泄漏管在线定位装置(8)调节检漏气体出口电动调节阀(15)开度在50％～100％范围变化，调节空气进气电动调节阀(9)开度在50％～0％范围变化，打开凝汽器进水侧空气门(5)及凝汽器出水侧空气门(11)；
打开凝汽器进水侧排水电动开关阀(7)及凝汽器出水侧排水电动开关阀(14)，分别调节凝汽器进水侧排水电动调节阀(6)及凝汽器出水侧排水电动调节阀(13)的开度，每间隔2～8min调整5～10％的电动调节阀开度，直至液位测量装置(12)所监测的液位开始下降，监测液位下降速度，控制液位下降速度为10～20mm/min，当液位下降速度偏离设定范围后每间隔2～5min调整1～5％的凝汽器进水侧排水电动调节阀(6)及凝汽器出水侧排水电动调节阀(13)开度，至液位降低速度在设定范围内；
开始排水后关闭抽气排空阀(1)，打开抽气检测阀(3)，通过检漏气体检测装置(2)测量检漏气体浓度的突变点，当检测到检漏气体浓度的突变后，泄漏管在线定位装置(8)关闭凝汽器进水侧排水电动开关阀(7)及凝汽器出水侧排水电动开关阀(14)，停止排水；建立凝汽器水室液位高度H、凝汽器换热管排位置P的对应关系，记录检漏气体浓度突变点的时间为t1，检漏气体从泄漏点至检漏气体检测装置(2)所需的时间为t2，当凝汽器水室液位低于换热管后，换热管内的冷却水需要一定时间完全排出换热管，此时泄漏点才会暴露出来，该时间为t3，那么放水至液位达到泄漏管排的时间t＝t1-(t2+t3)，时间t对应的水室液位高度为H，根据H、P之间的一一对应关系得到凝汽器泄漏管排所在位置P；
泄漏管排定位完成后，人工堵住泄漏管排，恢复凝汽器泄漏管在线定位系统至初始状态，此时关闭凝汽器进水侧排水电动调节阀(6)及凝汽器出水侧排水电动调节阀(13)，关闭检漏气体出口电动调节阀(15)、空气进气电动调节阀(9)、凝汽器进水侧空气门(5)及凝汽器出水侧空气门(11)，打开抽气排空阀(1)，关闭抽气检测阀(3)，恢复凝汽器正常运行。
7.根据权利要求6所述的基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统的定位方法，其特征在于：检漏气体从泄漏点至检漏气体检测装置(2)所需的时间为t2为0.5～2min。
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| CN202111226111.0A Withdrawn CN113945336A (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 基于凝汽器抽汽检测的凝汽器泄漏管在线定位系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113945336A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023246258A1 (zh) * | 2022-06-23 | 2023-12-28 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于气体检测的凝汽器泄漏管在线定位系统及方法 |
-
2021
- 2021-10-21 CN CN202111226111.0A patent/CN113945336A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023246258A1 (zh) * | 2022-06-23 | 2023-12-28 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于气体检测的凝汽器泄漏管在线定位系统及方法 |
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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