CN201698224U - 电厂仪用压缩空气测控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电厂仪用压缩空气测控系统。它可对压缩空气进行有效监测，使电厂气动设备的动作更加可靠、及时。其结构为：它包括储气罐，储气罐与测量回路连接，同时储气罐与测量回路间还连接吹扫回路；其中，测量回路设有压力控制回路，压力控制回路末端与第三针型阀连接；所述吹扫回路包括依次连接的减压阀、第一针型阀和滤油滤水装置，减压阀与储气罐连接；滤油滤水装置与压力控制回路连接；所述各设备均与分散控制系统连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电厂仪用压缩空气测控系统。
背景技术
作为电厂动力之一，压缩空气与电力具有同等重要的地位。但是，仪用压缩空气的质量监测却往往被忽视，并因此而造成仪用压缩空气质量下降，气动执行机构拒动而危及机组安全运行的事故时有发生。
发电企业中，仪用压缩空气中的湿度是热工监督中的强检项目(《火力发电厂热工自动化系统检修运行规程》DL/T774-2004-7.1.2.3.3f条)，是保证系统安全稳定所必须控制的指标（GB/T13277－91《一般用压缩空气质量等级》），但目前国内尚没有适用于现场的可在线监测仪用压缩空气质量的监测手段，给技术监督工作带来很大的困难。
仪用压缩空气质量监测主要包括三个方面：湿度、油含量以及固体粒子等。造成电厂气动执行机构拒动的主要因素是压缩空气露点太高，也就是压缩空气中水分含量超标。造成电厂仪用压缩空气水分超标的主要因素是：吸附材料失效或过期、吸附器再生装置加热温度达不到要求或排气不畅、环境温度的影响、密封不严等。
GB_T_4830:1984 规定：
压缩空气露点测试方法：用精度不低于±10%（ppmv值）的微量水分析仪测量，所得数据按有关公式（曲线或表格）进行换算。所得露点要低于当地极限最低温度10℃。
ISO 8573-3：1999中说明：
| 测量方法 | 测量范围 | 测量精度 | 压力要求 | 工作温度 | 抗干扰能力 |
| 镜面法（人工） | -20℃～+25℃ | 0.2～1℃ | 0～200bar | 0℃～50℃ | 差 |
| 镜面法（电子） | -80℃～+25℃ | 0.2～1℃ | 0～200bar | 0℃～50℃ | 差 |
| 化学反应（变色） | -65℃～+35℃ | 1～2℃ | 大气压 | 0℃～40℃ | 一般 |
| 电容式 | -80℃～+40℃ | 2～5℃ | 0～20bar | -30℃～+50℃ | 一般 |
| 电解（导电率） | -40℃～+25℃ | 2～5℃ | 0～20bar | -30℃～+50℃ | 一般 |
| 电阻式 | -40℃～+25℃ | 2～5℃ | 0～20bar | 0℃～50℃ | 一般 |
| 干湿球 | 5%～100% | 2～5℃ | 大气压 | 0℃～100℃ | 差 |
ISO中还规定：进行微量水分测量时，要尽量减至常压，并保持气体固定的流量及压力；同时要使被检气体中不含液态水、油、灰尘等物质。
1传统的湿度检测方法不能满足电厂仪用压缩空气超低湿度的检测要求。
2 现有的空气超低湿度检测方法主要有电容式水分析仪、电解式水分析仪、压电石英晶体水分仪等，其应用范围局限于不含油、灰尘的常压气体的检测。
3气体中微量水分分析在生产和科研方面有着十分重要作用，水分分析仪品种繁多，但总的讲受诸多因素的影响，将水分仪用得稳定，测量结果准确，还有许多困难。克服环境湿度干扰，准确，快速，灵敏的流程工艺控制，水标准物质的应用等当需进一步努力，提高完善。
4 尚未有一套适应现场应用的可在线监测、取样、分析仪用压缩空气质量的装置。
针对国标以及ISO中的规定，考虑到电厂压缩空气质量的实际状况，压缩空气湿度监测主要存在以下难点：
1．所要进行的是超低湿度的测量，测量进度要求很高，现有的测量方法抗干扰能力一般。
2．压缩空气中含油量及灰尘对测量精度存在影响，对测量装置存在危害。
3．电厂压缩空气的工作压力一般为0.6-0.8Mpa，降低其压力进行测量可提高测量的进度，降低压力进行测量后其测量结果要进行转换。
4．输送管线所吸收的水分要吹除干净，否则对测量结果有很大的影响。
5．测量装置对于压力流量的稳定有很高的要求。
6．测量装置及管道对密封性要求很高。
7．测量回路管径材料以及面积的选择。
8．测量装置的校验。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种电厂仪用压缩空气测控系统，它可对压缩空气进行有效监测，使电厂气动设备的动作更加可靠、及时。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种电厂仪用压缩空气测控系统，它包括储气罐，储气罐与测量回路连接，同时储气罐与测量回路间还连接吹扫回路；其中，测量回路设有压力控制回路，压力控制回路末端与第三针型阀连接；所述吹扫回路包括依次连接的减压阀、第一针型阀和滤油滤水装置，减压阀与储气罐连接；滤油滤水装置与压力控制回路连接；所述各设备均与分散控制系统连接。
所述储气罐上设有排水电磁阀、排水温度变送器和压力变送器。
所述测量回路的管路选用憎水材料制成。
所述测量回路的管路为内抛光的不锈钢管。
所述压力控制回路包括依次连接的减压调节阀、第二针型阀、检测装置和压力表，第二针型阀与滤油滤水装置连接，压力表与第三针型阀连接。
电厂仪用压缩空气测控系统的测控方法，它的步骤为：
1）从分散控制系统发出指令，依次打开减压阀、第一针型阀、第二针型阀、第三针型阀，对测量管路进行吹扫；
2）吹扫至设定时间后，从分散控制系统发出指令依次关闭减压阀、第一针型阀；
3）第一针型阀关闭后，分散控制系统的压力控制回路自动投入，控制减压调节阀的开度，使压力保持在设定值；
4）压力控制回路投入工作到设定时间后，将检测装置置于检测位；将检测装置所测得的信号送到分散控制系统；压力表、压力变送器将所测得的测量管道压力P1、空气罐压力P2送到分散控制系统；分散控制系统根据测量管道压力P1；空气罐压力P2及露点测量值t利用公式 
，运算求得空气罐的露点计算值T；
5）分散控制系统将运算求得空气罐的露点计算值T，与温度变送器测得的储气罐的压缩空气温度进行比较，偏差小于15℃，即发出报警信号；偏差小于10℃，分散控制系统即发出指令排水电磁阀，进行排水；
6）将检测装置置于停止测量位；
7）从分散控制系统将减压调节阀开度置位为0；
8）从分散控制系统发出指令依次关闭第三针型阀、第二针型调节阀；
9）如需排水，排水达到设定时间后，分散控制系统发出指令结束排水。
本实用新型为减少测量管路中残留的水分对于测量结果的影响，需要对测量管路进行吹扫。如果用被测气体直接进行吹扫，被测气体中所含有的油、灰尘等，将会对测量装置造成危害并影响测量的精度，为此，方案中设计用经过滤油、滤水的装置的被测气体对测量回路进行吹扫。并且吹扫压力可调。在测量回路中还设计有压力控制装置，同时通过理论计算选择合适的测量回路的管径面积以满足测量装置对被测气体的压力流量要求。测量回路的管路选用憎水材料，以内抛光的不锈钢管为宜。
在测量管路的尾部设计有针型阀，可以在环境温度较高停止使用测量装置时，对其起到保护作用，从而延长测量装置的使用寿命。
可以用DCS（分散控制系统）来完成测量结果的计算和分析，实现测量的自动控制功能，以及报警和连锁保护功能，使电厂气动设备的动作更加可靠、及时。
根据GB_T_4830:1984 规定：压缩空气露点测试方法：
用精度不低于±10%（ppmv值）的微量水分析仪测量，所得数据按有关公式（曲线或表格）进行换算。
所得露点要低于当地极限最低温度10℃。
利用DCS（分散控制系统）强大的计算功能，对检测装置所测得的常压露点（4-20mA）信号，进行压力转换，得到储气罐的压力露点，并与储气罐的压缩空气温度进行比较，偏差小于15℃，即发出报警信号；偏差小于10℃，即启动排水电磁阀。在DCS中设计有一套测量管路的压力调节回路，通过调节减压调节阀，以保证测量所需要的气体压力。
本实用新型的有益效果是：充分利用DCS（分散控制系统）强大的计算和控制能力，实现电厂仪用压缩空气湿度的测量与控制，对于防止电厂气动执行机构拒动，保证机组的运行安全具有重要意义，对于其它采用气动执行机构的行业有借鉴的地方。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1.储气罐，2.温度变送器，3.减压阀，4.第一针型阀，5.滤油滤水装置，6.压力变送器，7.减压调节阀，8.第二针型阀，9.检测装置，10.压力表，11.第三针型阀,12.排水电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
图1中，它包括储气罐1，储气罐1与测量回路连接，同时储气罐1与测量回路间还连接吹扫回路。
测量回路依次设有减压调节阀7、第二针型阀8、检测装置9、压力表10及末端的第三针型阀11，减压调节阀7与储气罐1连接；
吹扫回路则包括依次连接的减压阀3、第一针型阀4和滤油滤水装置5，减压阀3与储气罐1连接；滤油滤水装置5与第二针型阀8连接。
储气罐1上设有排水电磁阀12、温度变送器2和压力变送器6。
测量回路的管路选用憎水材料制成，例如内抛光的不锈钢管。
本实用新型的方法为：
1、从分散控制系统发出指令（1-5V）依次打开3、4、8、11，对测量管路进行吹扫。
2、吹扫10分钟后，从分散控制系统发出指令（1-5V）依次关闭3、4。
3、4关闭后，分散控制系统将压力控制回路投入自动，压力设定值为0.1MPa,压力控制回路发出指令（4-20mA），控制7的开度。
4、压力控制回路投入自动3分钟后，将9置于检测位。
将9所测得的信号（4-20mA）送到分散控制系统。10、6将所测得的测量管道压力（相对压力）P1、空气罐压力（相对压力，即相对于大气的压力，以下皆同）P2 （4-20mA）送到分散控制系统。
分散控制系统根据测量管道压力P1（相对压力）、空气罐压力（相对压力）P2及露点测量值t利用上述公式，运算求得空气罐的露点计算值T。
5、分散控制系统将运算求得空气罐的露点计算值T，与2测得的储气罐的压缩空气温度进行比较，偏差小于15℃，即发出报警信号；偏差小于10℃，分散控制系统即发出指令（1-5V）启动排水电磁阀12。
6、将9置于停止测量位。
7、从分散控制系统将压力控制回路切手动，将7开度置位为0。
8、从分散控制系统发出指令（1-5V）依次关闭11、8。
9、如需排水，启动排水电磁阀5分钟后，分散控制系统发出指令（1-5V）关闭排水电磁阀。
露点计算公式中，
P1：测量管道压力（相对压力）
P2：空气罐压力（相对压力）
Pv1：测量管道空气中水蒸汽分压力
Pv2：空气罐空气中水蒸汽分压力
t: 露点测量值
T：露点计算值
x: 中间变量，代表ln(Pv1*P2/P1)
当-60℃<t<0℃时，；
当0℃<t<70℃时，。
当
时，
Claims (5)
1.一种电厂仪用压缩空气测控系统，其特征是，它包括储气罐，储气罐与测量回路连接，同时储气罐与测量回路间还连接吹扫回路；其中，测量回路设有压力控制回路，压力控制回路末端与第三针型阀连接；所述吹扫回路包括依次连接的减压阀、第一针型阀和滤油滤水装置，减压阀与储气罐连接；滤油滤水装置与压力控制回路连接；所述各设备均与分散控制系统连接。
2.如权利要求1所述的电厂仪用压缩空气测控系统，其特征是，所述储气罐上设有排水电磁阀、排水温度变送器和压力变送器。
3.如权利要求1所述的电厂仪用压缩空气测控系统，其特征是，所述测量回路的管路选用憎水材料制成。
4.如权利要求3所述的电厂仪用压缩空气测控系统，其特征是，所述测量回路的管路为内抛光的不锈钢管。
5.如权利要求1所述的电厂仪用压缩空气测控系统，其特征是，所述压力控制回路包括依次连接的减压调节阀、第二针型阀、检测装置和压力表，第二针型阀与滤油滤水装置连接，压力表与第三针型阀连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN101901007A (zh) * | 2010-07-13 | 2010-12-01 | 山东电力研究院 | 电厂仪用压缩空气测控系统及其方法 |
| CN104777190A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-15 | 南京祥源动力供应有限公司 | 一种压缩空气湿度的在线探测装置 |
| CN105891418A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-08-24 | 陈均 | 一种含油量及露点综合检测装置 |
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| CN105891418A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-08-24 | 陈均 | 一种含油量及露点综合检测装置 |
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| AV01 | Patent right actively abandoned |
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