CN117490052A - 一种汽水取样设备用排污装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽水取样设备用排污装置及方法，取样装置排污管道经一次排污电动阀、二次排污电动阀及压力平衡罐与缓冲水箱的排污水入口连通，一次排污电动阀与二次排污电动阀之间的管道上连通有排污压力变送器，二次排污电动阀与压力平衡罐之间的管道上连通有缓冲压力变送器，除盐水管道经进水电动阀与缓冲水箱的补水口连通，缓冲水箱的出水口经变频平衡增压泵及增压泵出口止回阀与压力平衡罐连通，缓冲水箱的排污口经排污终点控制电动阀与最终废水排放点相连通，在排污过程中，控制变频平衡增压泵的启停及运行频率，维持缓冲水箱的排污压力与缓冲压力的差值在额定范围内，该装置及方法能够避免频繁更换高温高压排污阀，安全性较高。
Description
技术领域
本发明属于火电厂炉内水汽取样技术领域，涉及一种汽水取样设备用排污装置及方法。
背景技术
为保障火电机组安全、稳定运行，需要通过汽水取样设备对炉内水汽系统中各个样点的样水进行监测分析，以实时掌握炉内水汽系统的水汽品质。
汽水取样设备在取样过程中，沿途管路、取样设备内部元器件等对样水可能造成污染，影响汽水取样设备的监测分析结果。为了确保样水测量的准确性需要定期通过汽水取样设备中高温架上的高温高压排污阀对高温样水进行排污操作。
火电厂炉内各取样点的温度压力普遍较高，部分样水温度可达400℃以上、压力可达30MPa以上，在开启排污阀排污的瞬间，高温高压样水对排污阀的阀尖会造成严重的高温高压冲蚀，严重损伤高温高压阀的内部结构，导致高温高压阀频繁故障无法正常关闭，造成高温高压样水泄漏，从而产生较为严重的安全隐患。
为了解决高温高压阀频繁损坏的问题，目前一般采用在汽水取样设备排污管路上设置双阀串联的结构，其中第一级阀门起关断作用，第二级阀门作为牺牲阀使用。排污时首先完全开启第一级阀门，此时由于第二级阀门处于关闭状态，因此高温高压样水不会对第一级阀门造成高温高压冲蚀，随后开启第二级牺牲阀，在开启瞬间高温高压样水冲蚀牺牲阀的阀尖，排污结束后，首先关闭牺牲阀，降低高温高压样水的流速后再关闭第一级关断阀，从而保护关断阀，确保关断阀能够长期可靠运行。
这种方式下，火电厂运行人员需要频繁更换作为牺牲阀的第二级高温高压排污阀，一方面由于高温高压阀采用焊接方式连接，更换时费事费力；另一方面作业过程中周围有高温高压样水，存在严重的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种汽水取样设备用排污装置及方法，该装置及方法能够避免频繁更换高温高压排污阀，安全性较高。
为达到上述目的，本发明公开了一种汽水取样设备用排污装置，包括取样装置排污管道、缓冲水箱、除盐水管道、排污终点控制电动阀及最终废水排放点；
取样装置排污管道经一次排污电动阀、二次排污电动阀及压力平衡罐与缓冲水箱的排污水入口连通，一次排污电动阀与二次排污电动阀之间的管道上连通有排污压力变送器，二次排污电动阀与压力平衡罐之间的管道上连通有缓冲压力变送器，除盐水管道经进水电动阀与缓冲水箱的补水口连通，缓冲水箱的出水口经变频平衡增压泵及增压泵出口止回阀与压力平衡罐连通，缓冲水箱的排污口经排污终点控制电动阀与最终废水排放点相连通，在排污过程中，控制变频平衡增压泵的启停及运行频率，维持缓冲水箱的排污压力与缓冲压力的差值在额定范围内。
缓冲水箱的侧壁装有液位计。
还包括自动控制系统，自动控制系统的输入端与液位计、排污压力变送器及缓冲压力变送器相连接，自动控制系统的输出端与一次排污电动阀、二次排污电动阀、进水电动阀、排污终点控制电动阀及变频平衡增压泵相连接。
本发明所述的汽水取样设备用排污方法包括以下步骤：
取样设备开始排污时，先打开一次排污电动阀，排污压力变送器显示缓冲水箱的排污压力，启动变频平衡增压泵，缓冲水箱内的除盐水通过变频平衡增压泵经增压泵出口止回阀及压力平衡罐回流至缓冲水箱中，调节变频平衡增压泵的运行频率，以控制变频平衡增压泵的流量，从而控制缓冲压力变送器所测的缓冲压力，当缓冲压力变送器所测的缓冲压力比排污压力变送器所测排污压力低额定范围时，则控制二次排污电动阀开启，此时取样设备排污水经压力平衡罐与除盐水一起回流至缓冲水箱，打开排污终点控制电动阀，将取样设备排污水排放至最终废水排放点。
缓冲水箱的侧壁装有液位计。
还包括：
取样设备开始排污前，判断液位计所测缓冲水箱的液位是否处于允许运行液位区间内，当缓冲水箱的液位低于允许运行液位区间时，则开启进水电动阀向缓冲水箱内注水，使缓冲水箱内液位至允许运行液位区间，再自动关闭进水电动阀。
待取样设备排污结束时，关闭二次排污电动阀，随后依次关闭排污终点控制电动阀及一次排污电动阀，再停止变频平衡增压泵运行。
所述额定范围为0.1-0.3MPa。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的汽水取样设备用排污装置及方法在具体操作时，一次排污电动阀与二次排污电动阀之间的管道上连通有排污压力变送器，二次排污电动阀与压力平衡罐之间的管道上连通有缓冲压力变送器，在汽水取样设备排污过程中，通过自动调节变频平衡增压泵的运行频率，控制排污压力与缓冲压力的差值在额定范围内，彻底避免对排污阀造成高温高压冲蚀，从而提高汽水取样设备的运行可靠性。同时，通过缓冲水箱配水后最终排污，也避免了排污过程中样水温度过高可能带来的安全隐患。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为一次排污电动阀、2为排污压力变送器、3为二次排污电动阀、4为缓冲压力变送器、5为压力平衡罐、6为排污终点控制电动阀、7为缓冲水箱、8为液位计、9为变频平衡增压泵、10为进水电动阀、11为增压泵出口止回阀、12为自动控制系统。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的汽水取样设备用排污装置包括取样装置排污管道、一次排污电动阀1、排污压力变送器2、二次排污电动阀3、缓冲压力变送器4、压力平衡罐5、排污终点控制电动阀6、缓冲水箱7、液位计8、变频平衡增压泵9、进水电动阀10、增压泵出口止回阀11及自动控制系统12；
取样装置排污管道经一次排污电动阀1、二次排污电动阀3及压力平衡罐5与缓冲水箱7的排污水入口连通，一次排污电动阀1与二次排污电动阀3之间的管道上连通有排污压力变送器2，二次排污电动阀3与压力平衡罐5之间的管道上连通有缓冲压力变送器4，除盐水管道经进水电动阀10与缓冲水箱7的补水口连通，缓冲水箱7的侧壁装有液位计8，缓冲水箱7的出水口经变频平衡增压泵9及增压泵出口止回阀11与压力平衡罐5连通，缓冲水箱7的排污口经排污终点控制电动阀6与最终废水排放点相连通。
本实施例中，还包括自动控制系统12，自动控制系统12的输入端与液位计8、排污压力变送器2及缓冲压力变送器4相连接，自动控制系统12的输出端与一次排污电动阀1、二次排污电动阀3、进水电动阀10、排污终点控制电动阀6及变频平衡增压泵9相连接，通过监测液位计8、排污压力变送器2、缓冲压力变送器4所测信号，控制一次排污电动阀1、二次排污电动阀3、进水电动阀10及排污终点控制电动阀6的启闭和变频平衡增压泵9的启停及频率，最终实现汽水取样设备用排污装置的自动安全排污。
参考图1，本发明所述的汽水取样设备用排污方法包括以下步骤：
1)取样设备开始排污前，先判断液位计8所测缓冲水箱7的液位是否处于允许运行液位区间内，当缓冲水箱7的液位低于允许运行液位区间时，则开启进水电动阀10向缓冲水箱7内注水，使缓冲水箱7内液位至允许运行液位区间，再自动关闭进水电动阀10；
2)取样设备开始排污时，先打开一次排污电动阀1，排污压力变送器2显示当前排污压力，启动变频平衡增压泵9，缓冲水箱7内的除盐水通过变频平衡增压泵9经增压泵出口止回阀11及压力平衡罐5回流至缓冲水箱7中，调节变频平衡增压泵9的运行频率，以控制变频平衡增压泵9的流量，从而控制缓冲压力变送器4所测的缓冲压力，当缓冲压力变送器4所测的缓冲压力比排污压力变送器2所测排污压力低0.1-0.3MPa时，则控制二次排污电动阀3开启，此时取样设备排污水经压力平衡罐5与除盐水一起回流至缓冲水箱7，打开排污终点控制电动阀6，将取样设备排污水排放至最终废水排放点。
3)待取样设备排污结束时，关闭二次排污电动阀3，随后依次关闭排污终点控制电动阀6及一次排污电动阀1，再停止变频平衡增压泵9运行，取样设备自动排污过程结束。
在所述取样设备自动排污过程中，自动控制系统12实时获取排污压力变送器2的测量值和缓冲压力变送器4的测量值，通过自动调节变频平衡增压泵9的运行频率，控制排污压力与缓冲压力的差值在0.1-0.3MPa的范围内，从而确保取样设备排污水的流速在安全范围内，彻底避免汽水取样设备排污过程中对排污阀门的高温高压冲蚀，以提高汽水取样设备的运行可靠性，消除汽水取样设备频繁更换排污阀可能造成的安全隐患。
自动控制系统12通过监测液位计8所测液位信息，在缓冲水箱7低液位时，打开进水电动阀10对缓冲水箱7自动补水；在排污过程中，控制变频平衡增压泵9的启停及运行频率，从而维持缓冲水箱7的排污压力与缓冲压力的差值在额定范围内。根据系统运行情况，控制一次排污电动阀1、二次排污电动阀3及排污终点控制电动阀6的启闭，对汽水取样设备自动排污。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种汽水取样设备用排污装置，其特征在于，包括取样装置排污管道、缓冲水箱(7)、除盐水管道、排污终点控制电动阀(6)及最终废水排放点；
取样装置排污管道经一次排污电动阀(1)、二次排污电动阀(3)及压力平衡罐(5)与缓冲水箱(7)的排污水入口连通，一次排污电动阀(1)与二次排污电动阀(3)之间的管道上连通有排污压力变送器(2)，二次排污电动阀(3)与压力平衡罐(5)之间的管道上连通有缓冲压力变送器(4)，除盐水管道经进水电动阀(10)与缓冲水箱(7)的补水口连通，缓冲水箱(7)的出水口经变频平衡增压泵(9)及增压泵出口止回阀(11)与压力平衡罐(5)连通，缓冲水箱(7)的排污口经排污终点控制电动阀(6)与最终废水排放点相连通，在排污过程中，控制变频平衡增压泵(9)的启停及运行频率，维持缓冲水箱(7)的排污压力与缓冲压力的差值在额定范围内。
2.根据权利要求1所述的汽水取样设备用排污装置，其特征在于，缓冲水箱(7)的侧壁装有液位计(8)。
3.根据权利要求1所述的汽水取样设备用排污装置，其特征在于，还包括自动控制系统(12)，自动控制系统(12)的输入端与液位计(8)、排污压力变送器(2)及缓冲压力变送器(4)相连接，自动控制系统(12)的输出端与一次排污电动阀(1)、二次排污电动阀(3)、进水电动阀(10)、排污终点控制电动阀(6)及变频平衡增压泵(9)相连接。
4.一种汽水取样设备用排污方法，其特征在于，基于权利要求1所述的汽水取样设备用排污装置，包括以下步骤：
取样设备开始排污时，先打开一次排污电动阀(1)，排污压力变送器(2)显示缓冲水箱(7)的排污压力，启动变频平衡增压泵(9)，缓冲水箱(7)内的除盐水通过变频平衡增压泵(9)经增压泵出口止回阀(11)及压力平衡罐(5)回流至缓冲水箱(7)中，调节变频平衡增压泵(9)的运行频率，以控制变频平衡增压泵(9)的流量，从而控制缓冲压力变送器(4)所测的缓冲压力，当缓冲压力变送器(4)所测的缓冲压力比排污压力变送器(2)所测排污压力低额定范围时，则控制二次排污电动阀(3)开启，此时取样设备排污水经压力平衡罐(5)与除盐水一起回流至缓冲水箱(7)，打开排污终点控制电动阀(6)，将取样设备排污水排放至最终废水排放点。
5.根据权利要求4所述的汽水取样设备用排污方法，其特征在于，缓冲水箱(7)的侧壁装有液位计(8)。
6.根据权利要求5所述的汽水取样设备用排污方法，其特征在于，还包括：
取样设备开始排污前，判断液位计(8)所测缓冲水箱(7)的液位是否处于允许运行液位区间内，当缓冲水箱(7)的液位低于允许运行液位区间时，则开启进水电动阀(10)向缓冲水箱(7)内注水，使缓冲水箱(7)内液位至允许运行液位区间，再自动关闭进水电动阀(10)。
7.根据权利要求4所述的汽水取样设备用排污方法，其特征在于，待取样设备排污结束时，关闭二次排污电动阀(3)，随后依次关闭排污终点控制电动阀(6)及一次排污电动阀(1)，再停止变频平衡增压泵(9)运行。
8.根据权利要求4所述的汽水取样设备用排污方法，其特征在于，所述额定范围为0.1-0.3MPa。
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