CN115326163A - 一种给泵密封筒自动补水系统及方法 - Google Patents

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杨文辉
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Abstract

本发明涉及火力发电技术领域,具体而言,涉及一种给泵密封筒自动补水系统及方法,包括密封筒外筒和一端位于所述密封筒外筒内的密封筒内筒;所述密封筒内筒位于所述密封筒外筒内的一端为吸入口;所述密封筒外筒外部的上方设有排气装置,所述密封筒外筒的外部侧面设有补水装置,所述密封筒外筒内的中部靠近所述吸入口的一侧设有水位监测装置,所述密封筒外筒内的上端设有空气压力监测装置;还包括处理器通过监测水位的高低及时补水,监测所述密封筒外筒内的空气压力以及时排气。本发明器件与原设计相比新增较少安装简单,自动手动并存保障安全,反应灵敏,自动补水,使用方便。

Description

一种给泵密封筒自动补水系统及方法
技术领域
本发明涉及火力发电技术领域,具体而言,涉及一种给泵密封筒自动补水系统及方法。
背景技术
电厂内的凝汽器用于热交换,一般采用的是单级水封,给水泵中使用的密封水为凝汽器中的回水凝结水,凝结水一部分通过水封回到凝汽器。在机组运行时,采用密封水回收凝汽器的运行方式,机组启停或水封破坏时需要人工将密封水切至直放。机组运行中,当负荷升高,汽泵密封水回水温度升高,水封筒外筒内的密封水将发生汽化,当水封筒外筒的密封水汽化高度达到定值,水封筒外筒液面将下降至内筒吸入口,水封筒外筒液面将下降至内筒吸入口,水封就会瞬间破坏,导致机组掉真空。此外,密封破坏后,手动切直放后重新回收,浪费大量除盐水,影响电厂经济运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种给泵密封筒自动补水系统及方法,其器件与原设计相比新增较少安装简单,自动手动并存保障安全,反应灵敏,自动补水,使用方便。
本发明的实施例通过以下技术方案实现:
一种给泵密封筒自动补水系统,包括密封筒外筒和一端位于所述密封筒外筒内的密封筒内筒;所述密封筒外筒外侧设有回水接口,所述密封筒内筒位于所述密封筒外筒内的一端为吸入口,另一端连接管道回水到凝汽器,所述吸入口靠近所述密封筒外筒的底部;所述密封筒外筒外部的上方设有排气装置,所述密封筒外筒的外部侧面设有补水装置,所述密封筒外筒内的中部靠近所述吸入口的一侧设有水位监测装置,所述密封筒外筒内的上端设有空气压力监测装置;还包括处理器和与所述处理器连接的警报装置,所述排气装置、补水装置、水位监测装置、空气压力监测装置均与所述处理器连接。
进一步地,所述补水装置包括一端与所述密封筒外筒贯通的补水管道,所述补水管道上设有补水电磁阀,所述补水电磁阀与所述处理器连接。
进一步地,所述补水电磁阀与所述密封筒外筒之间的所述补水管道上设有补水支管,所述补水支管上设有补水阀门。
进一步地,所述补水支管上设有水流量计量装置。
进一步地,所述排气装置包括一端与所述密封筒外筒贯通的排气管道,所述排气管道上设有排气电磁阀,所述排气电磁阀与所述处理器连接。
进一步地,所述排气电磁阀与所述密封筒外筒之间的所述排气管道上设有排气支管,所述排气支管上设有排气阀门。
进一步地,所述水位监测装置包括第一水位传感器和位于所述第一水位传感器下方的第二水位传感器。
一种给泵密封筒自动补水方法,应用于上述的给泵密封筒自动补水系统,步骤包括:水位监测装置持续监测水位变化,将监测到的水位信号传输给处理器,水位监测装置包括第一水位传感器持续监测水位上限值,还包括第二水位传感器持续监测水位下限值;密封筒外筒内的水位是否低于所述第二水位传感器,若是,所述处理器控制补水电磁阀打开开始补水,若否,所述第二水位传感器持续监测;在所述补水电磁阀开启后,判断补水预设时间内水位是否到达第一水位传感器位置,若是,所述处理器控制所述补水电磁阀关闭停止补水,若否,所述处理器控制报装置启动提示需要人工操作。
进一步地,方法还包括:空气压力监测装置持续监测所述密封筒外筒内的压力变化;所述空气压力监测装置监测空气压力是否超过预设上限压力值,若是,所述处理器控制排气电磁阀打开排气,若否,空气压力监测装置持续监测;所述排气电磁阀打开后排气预设时间内,所述空气压力监测装置监测空气压力是否恢复到原始压力值,若是,所述处理器控制所述排气电磁阀关闭停止排气,若否,所述处理器控制警报装置启动以提示人工操作。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
本发明设计合理、结构简单,通过水位传感器、空气压力监测装置实时监测密封筒内筒的水位高低情况和空气压力的大小,能够在空气内压力超高的时候及时自动排气,能够在水位过低的时候及时自动补水,减少人工直切补水,节约人力,且比人力更及时,能够减少凝汽器掉真空的概率,提高电厂的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的给泵密封筒自动补水系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的给泵密封筒自动补水系统的流程图;
图标:1-水流量计量装置,2-补水支管,3-补水阀门,4-空气压力监测装置,5-排气管道,6-排气电磁阀,7-排气阀门,8-排气支管,9-密封筒内筒,10-密封筒外筒,11-第一水位传感器,12-第二水位传感器,13-补水电磁阀,14-补水管道。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
一种给泵密封筒自动补水系统,包括密封筒外筒和一端位于所述密封筒外筒内的密封筒内筒9,所述密封筒内筒9、密封筒外筒为原有密封筒的结构;所述密封筒外筒外侧设有回水接口,凝汽器中的冷凝水一部分作为密封水,从所述回水接口排入近密封筒内,所述密封筒内筒9位于所述密封筒外筒内的一端为吸入口,另一端连接管道回水到凝汽器,所述吸入口靠近所述密封筒外筒的底部,密封水通过所述吸入口又回水到凝汽器;所述密封筒外筒外的上方设有排气装置,所述密封筒外筒内的上端设有空气压力监测装置4监测所述密封筒外筒内的气压变化,当回水温度升高,所述密封筒内筒9受热,使得所述密封筒外筒内的密封水会发生汽化,当汽化到一定程度,所述外筒内的气压升高,需要通过所述排气装置将所述密封筒外筒内的气体排出一部分;所述密封筒外筒的侧面设有补水装置,所述密封筒外筒内的密封水发生汽化后,密封水水位会降低,若水位降低至所述吸入口,水封会被破坏,通过所述补水装置在水位降至下限值时开始补水。所述密封筒外筒内的中部靠近所述吸入口的一侧设有水位监测装置,所述水位监测装置用于监测水位的变化;还包括处理器和与所述处理器连接的警报装置,所述排气装置、补水装置、水位监测装置、空气压力监测装置4均与所述处理器连接,所述处理器接收来自空气压力监测装置4、水位监测装置的信号,并控制排气装置、补水装置的启动和关闭。
所述补水装置包括一端与所述密封筒外筒贯通的补水管道14,所述补水管道14上设有补水电磁阀13,所述补水电磁阀13与所述处理器连接。所述补水电磁阀13与所述密封筒外筒之间的所述补水管道14上设有补水支管2,所述补水支管2上设有补水阀门3。所述处理器通知所述补水电磁阀13的开关来起到补水的作用,所述补水阀门3在未使用时处于关闭的状态,使用时需要人为的手动打开,所述补水管道14、补水支管2的另一端均连接与同一个单独的补水水源。所述补水支管2上设有水流量计量装置1,本实施例中可以使用孔板式流量计,可以直观观测手动开启所述补水阀门3后补入的水体积,也可以使用其他的能够计算水流量的设备。
所述排气装置包括一端与所述密封筒外筒贯通的排气管道5,所述排气管道5上设有排气电磁阀6,所述排气电磁阀6与所述处理器连接。所述排气电磁阀6与所述密封筒外筒之间的所述排气管道5上设有排气支管8,所述排气支管8上设有排气阀门7。所述处理器控制所述排气电磁阀6的开关来实现排气的目的,所述排气阀门7处于关闭的状态,使用时需要手动打开。
所述水位监测装置包括第一水位传感器11和位于所述第一水位传感器11下方的第二水位传感器12,所述第一水位传感器11所在位置为水位上限值,所述第二水位传感器12所在位置为水位下限值。
本实施例中,实际测量得到以下数据,所述密封筒内筒9高度为12.5米,所述密封筒外筒的高度为6米,所述密封筒外筒的回水接口位于4米高处,所述吸入口距所述密封筒外筒的底部0.1米;根据现场参数变化规律,结合给水泵在正常运行工况下密封筒内水位高度,计算满足凝汽器设计真空值97Kpa时汽动给水泵水封不被破坏的临界条件,液体静力学基本方程式如下:P1=P2+ρ*g*h,其中P1为作用在液柱上端面的总压力,P2为作用在液柱下端的总压力,ρ为水密度常数取值9.8kg/m3,g为重力加速度取值9.8m/s2,h为液柱高度;因此,计算得内部的液柱高度约为10.1米,水位下限值应设为0.5米,水位上限值应设为4.5米。
本发明还提供了一种给泵密封筒自动补水方法,应用于上述的给泵密封筒自动补水系统,步骤包括:水位监测装置持续监测水位变化,将监测到的水位信号传输给处理器,水位监测装置包括第一水位传感器11持续监测水位上限值,还包括第二水位传感器12持续监测水位下限值;密封筒外筒内的水位是否低于所述第二水位传感器12,若是,所述处理器控制所述补水电磁阀13打开开始补水,若否,所述第二水位传感器12持续监测;在补水电磁阀13开启后,判断补水预设时间内水位是否到达第一水位传感器11位置,若是,所述处理器控制所述补水电磁阀13关闭停止补水,若否,所述处理器控制报装置启动提示需要人工操作。
第一水位传感器11监测水位上限值4.5米,第二水位传感器12监测水位下限值0.5米;所述第二水位传感器12监测到水位变化,所述密封筒外筒内的水位低于所述第二水位传感器12,所述处理器控制所述补水电磁阀13打开开始补水;当所述补水电磁阀13打开时,且水位到达所述第一水位传感器11位置,所述处理器控制所述补水电磁阀13关闭停止补水;当所述补水电磁阀13打开时,补水预设时间内水位未到达所述第一水位传感器11所在位置,所述处理器控制关闭所述补水电磁阀13,控制警报装置启动提示需要人工操作。所述的补水预设时间为预估的从水位下限处补水到水位上限处所需要的时间,根据补水的水流速度、密封筒外筒的尺寸可以计算出。若补水预设时间内没有到达水位上限值,可能存在补水电磁阀13出现问题或者是排气电磁阀6出现问题,处理器控制警报装置启动来提示需要人工操作以排出故障,同时手动打开补水阀门3,补水阀门3上设置的流量计可以使作业人员能够观测到补水的量,以便于及时关闭补水。。
方法还包括:空气压力监测装置4持续监测所述密封筒外筒内的压力变化;所述空气压力监测装置4监测空气压力是否超过预设上限压力值,若是,所述处理器控制所述排气电磁阀6打开排气,若否,空气压力监测装置4持续监测;所述排气电磁阀6打开后排气预设时间内,所述空气压力监测装置4监测空气压力是否恢复到原始压力值,若是,所述处理器控制所述排气电磁阀6关闭停止排气,若否,所述处理器控制警报装置启动以提示人工操作。所述密封筒外筒内部的正常压力值为0.1MPa,预设上限压力值为0.14MPa,所述预设上限值可以根据实际情况进行设定;补水预设时间为十分钟,也可以根据采用密封筒外筒的尺寸、补水管道14的尺寸、水流速度等具体情况而设置合适的时间。排气预设时间内若空气压力若没有回到原始值,可能存在的原因是排气电磁阀6出现故障,启动警报装置以提示需要人工操作来排出故障,同时手动打开排气阀门7。
所述处理器可以是能够接收数据处理数据的芯片,本实施例中以单片机为例。所述警报装置可以是声光报警器。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种给泵密封筒自动补水系统,其特征在于:包括密封筒外筒和一端位于所述密封筒外筒内的密封筒内筒(9);所述密封筒外筒外侧设有回水接口,所述密封筒内筒(9)位于所述密封筒外筒内的一端为吸入口,另一端连接管道回水到凝汽器,所述吸入口靠近所述密封筒外筒的底部;所述密封筒外筒外部的上方设有排气装置,所述密封筒外筒的外部侧面设有补水装置,所述密封筒外筒内的中部靠近所述吸入口的一侧设有水位监测装置,所述密封筒外筒内的上端设有空气压力监测装置(4);还包括处理器和与所述处理器连接的警报装置,所述排气装置、补水装置、水位监测装置、空气压力监测装置(4)均与所述处理器连接。
2.根据权利要求1所述的给泵密封筒自动补水系统,其特征在于:所述补水装置包括一端与所述密封筒外筒贯通的补水管道(14),所述补水管道(14)上设有补水电磁阀(13),所述补水电磁阀(13)与所述处理器连接。
3.根据权利要求2所述的给泵密封筒自动补水系统,其特征在于:所述补水电磁阀(13)与所述密封筒外筒之间的所述补水管道(14)上设有补水支管(2),所述补水支管(2)上设有补水阀门(3)。
4.根据权利要求3所述的给泵密封筒自动补水系统,其特征在于:所述补水支管(2)上设有水流量计量装置(1)。
5.根据权利要求1所述的给泵密封筒自动补水系统,其特征在于:所述排气装置包括一端与所述密封筒外筒贯通的排气管道(5),所述排气管道(5)上设有排气电磁阀(6),所述排气电磁阀(6)与所述处理器连接。
6.根据权利要求5所述的给泵密封筒自动补水系统,其特征在于:所述排气电磁阀(6)与所述密封筒外筒之间的所述排气管道(5)上设有排气支管(8),所述排气支管(8)上设有排气阀门(7)。
7.根据权利要求1所述的给泵密封筒自动补水系统,其特征在于:所述水位监测装置包括第一水位传感器(11)和位于所述第一水位传感器(11)下方的第二水位传感器(12)。
8.一种给泵密封筒自动补水方法,其特征在于:应用于权利要求1-7任一项所述的给泵密封筒自动补水系统,步骤包括:
水位监测装置持续监测水位变化,将监测到的水位信号传输给处理器,水位监测装置包括第一水位传感器(11)持续监测水位上限值,还包括第二水位传感器(12)持续监测水位下限值;
密封筒外筒内的水位是否低于所述第二水位传感器(12),若是,所述处理器控制补水电磁阀(13)打开开始补水,若否,所述第二水位传感器(12)持续监测;
在所述补水电磁阀(13)开启后,判断补水预设时间内水位是否到达第一水位传感器(11)位置,若是,所述处理器控制所述补水电磁阀(13)关闭停止补水,若否,所述处理器控制报装置启动提示需要人工操作。
9.根据权利要求8所述的给泵密封筒自动补水方法,其特征在于:方法还包括:空气压力监测装置(4)持续监测所述密封筒外筒内的压力变化;
所述空气压力监测装置(4)监测空气压力是否超过预设上限压力值,若是,所述处理器控制排气电磁阀(6)打开排气,若否,空气压力监测装置(4)持续监测;
所述排气电磁阀(6)打开后排气预设时间内,所述空气压力监测装置(4)监测空气压力是否恢复到原始压力值,若是,所述处理器控制所述排气电磁阀(6)关闭停止排气,若否,所述处理器控制警报装置启动以提示人工操作。
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