CN201795973U - 一种“体积变化”式注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种“体积变化”式注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置，包含有以下组成部分：数据检测模块(1)、数据处理模块(2)、数据显示模块(3)，所述的数据处理模块(2)分别连接着数据检测模块(1)和数据显示模块(3)。数据检测模块包括：温度传感器、差压流量传感器；数据处理模块包括A/D转换、D/A转换、PLC、湿蒸汽干度算法控制器；数据显示模块包括触摸屏。本实用新型技术成本低、安全可靠，运行稳定，计算过程明晰，计算速度快，可以实现干度的快速检测与显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉技术及相关设备，特别提供了一种“体积变化”式注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置。
背景技术
湿蒸汽是重要的二次能源，被广泛应用于工业生产和人们的日常生活。要想进一步提高能源管理水平，必须要对湿蒸汽干度等参数进行准确的检测和对应的处理。
湿蒸汽干度是水蒸汽的重要品质参数，通常我们把气相干饱和湿蒸汽的质量与湿蒸汽总质量的比定义为湿蒸汽的干度。在许多工业生产中都迫切需要实时测量与控制该参数。例如，在蒸汽轮机的末端几级叶片，湿蒸汽干度对汽轮机的叶片寿命和汽轮机效率影响很大；在化工、食品加工、制药等工业中的许多场合，湿蒸汽干度也需要实时检测与控制；在石油开采过程的热力采油中，向油层注入的高温湿蒸汽干度对采油的经济性有着重要的影响。但是，国内外现在还没有针对湿蒸汽干度的具有实时测量、准确度高、寿命长、造价低、性能可靠的工程测量仪器，所以对湿蒸汽干度测量技术以及测量仪器的研究与研制有着现实的意义。
需要强调的是，湿蒸汽吞吐是稠油开采的主导工艺技术，湿蒸汽干度是注汽工艺的主要参数，提高井底湿蒸汽干度是提高热采经济效益的核心问题。通常认为，注入井中的湿蒸汽干度愈高，能量利用率愈高，热采经济性愈好。
现有的湿蒸汽干度的检测方法中，有的根据能量守恒原理进行凝结式湿蒸汽干度的测量，有的采用化学滴定(碱浓度)法。在传统的锅炉技术中，锅炉湿蒸汽干度检测通常采用较长时间间隔(通常为每小时一次)的专门检测方式，其普遍存在着检测方法过于繁琐，检测周期长，不易实现自动控制，检测效果难以保证等缺点。
人们渴望获得一种效果更好的注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种“体积变化”式注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置。
“体积变化”式注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置具体包含有以下组成部分：数据检测模块(1)、数据处理模块(2)、数据显示模块(3)，所述的数据处理模块(2)分别连接着数据检测模块(1)和数据显示模块(3)；
其中：数据检测模块(1)用于检测以下参数值之一或其组合：锅炉的湿蒸汽压力、湿蒸汽温度、锅炉给水体积流量、锅炉给水温度、锅炉给水压力、湿蒸汽体积流量；
数据处理模块(2)用于根据数据检测模块(1)检测得到的参数值计算得到的湿蒸汽所对应的饱和液体积流量、饱和汽体积流量；同时，数据处理模块(2)还用于根据湿蒸汽的体积流量以及上述中间计算过程得到的湿蒸汽所对应的饱和液体积流量、饱和汽体积流量，基于湿蒸汽的体积流量相对于锅炉给水体积流量的体积变化与其干度成正比的关系，来计算锅炉干度值X；
数据显示模块(3)用于将数据处理模块(2)所计算得到的锅炉干度值X或/和数据检测模块(1)所检测出来的参数值或/和湿蒸汽所对应的饱和液体积流量以及饱和汽体积流量显示出来。
所述注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置中，数据检测模块(1)内所使用的具体测量装置包括温度传感器、差压流量传感器；数据处理模块(2)中所使用的具体处理模块包括A/D转换、D/A转换、PLC、湿蒸汽干度算法控制器；数据显示模块(3)中所使用的具体显示装置为触摸屏。
本实用新型专利的具体实现方式中，可以采用PLC或/和工控机等控制设备作为核心。
根据本新型专利如上所述的湿蒸汽干度检测装置，可以非常快速的得到准确的检测结果(时间可以控制在2秒钟以内)，从而为利用此种检测技术形成具有实时控制功能的大型控制系统提供了现实基础。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1为“体积变化”式注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置的结构示意图；
图2为“体积变化”式注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置结构实施图。
具体实施方式
本实施例还具体涉及一种应用于上述锅炉湿蒸汽干度检测过程的注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置，其特征在于：所述的注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置具体包含有以下组成部分：数据检测模块(1)、数据处理模块(2)、数据显示模块(3)，所述的数据处理模块(2)分别连接着数据检测模块(1)和数据显示模块(3)；
其中：数据检测模块(1)用于检测以下参数值：锅炉的湿蒸汽压力、湿蒸汽温度、湿蒸汽体积流量，锅炉给水体积流量、锅炉给水温度、锅炉给水压力；
数据处理模块(2)用于根据数据检测模块(1)检测得到的参数值计算得到的湿蒸汽所对应的饱和液体积流量、饱和汽体积流量；同时，数据处理模块(2)还用于根据湿蒸汽的体积流量以及上述中间计算过程得到的湿蒸汽所对应的饱和液体积流量、饱和汽体积流量，基于湿蒸汽的体积流量相对于锅炉给水体积流量的体积变化与其干度成正比的关系，来计算锅炉干度值X；
数据显示模块(3)用于将数据处理模块(2)所计算得到的锅炉干度值X或/和数据检测模块(1)所检测出来的参数值或/和湿蒸汽所对应的饱和液体积流量以及饱和汽体积流量显示出来。
现场测量仪表产生的给水流量差压ΔP1、给水压力P1、给水温度T1、湿蒸汽流量差压ΔP2、湿蒸汽压力P2、湿蒸汽温度T2，这些信号经过A/D转换模块后，以数字量的形式进入PLC。PLC将信号值进行转换，并分别计算出锅炉给水体积流量、给水压力、给水温度、湿蒸汽体积流量、湿蒸汽压力、湿蒸汽温度的实时测量值，然后将这些测量量值送至湿蒸汽干度算法控制器。在湿蒸汽干度算法控制器内利用现场直接测量量和“体积变化”式式湿蒸汽干度算法模型计算出实时湿蒸汽干度值。
湿蒸汽干度算法控制器与触摸屏利用RS232通讯接口进行数据交换，通过人机界面实现装置的湿蒸汽干度在线检测。
本实施方法所采用的仪表均可以为广泛使用的热工仪表，仪表制造成本低、安全可靠，运行稳定，计算过程明晰，计算速度快，可以实现干度的快速显示。可以得到注汽锅炉干度实时数据，实现注汽锅炉运行状态的精确调节；同时还明显降低了注汽锅炉能耗，该专有技术能满足注汽锅炉的不同使用环境以及不同类型的锅炉的要求。
Claims (4)
1.一种“体积变化”式注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置，其特征在于：所述的注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置具体包含有以下组成部分：数据检测模块(1)、数据处理模块(2)、数据显示模块(3)，所述的数据处理模块(2)分别连接着数据检测模块(1)和数据显示模块(3)；
其中：数据检测模块(1)用于检测以下参数值之一或其组合：锅炉的湿蒸汽压力、湿蒸汽温度、锅炉给水体积流量、湿蒸汽体积流量、锅炉给水压力、锅炉给水温度；
数据处理模块(2)用于根据数据检测模块(1)检测得到的参数值计算得到的湿蒸汽所对应的饱和液体积流量、饱和汽体积流量；同时，数据处理模块(2)还用于根据湿蒸汽的体积流量以及上述中间计算过程得到的湿蒸汽所对应的饱和液体积流量、饱和汽体积流量，基于湿蒸汽的体积流量相对于锅炉给水体积流量的体积变化与其干度成正比的关系，来计算注汽锅炉湿蒸汽干度值X；
数据显示模块(3)用于显示下述数据：数据处理模块(2)所计算得到的锅炉干度值X或/和数据检测模块(1)所检测出来的参数值或/和湿蒸汽所对应的饱和液体积流量以及饱和汽体积流量显示出来。
2.按照权利要求1所述注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置，其特征在于：所述的注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置中的数据检测模块(1)中所使用的具体测量装置包括温度传感器、差压流量传感器。
3.按照权利要求1所述注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置，其特征在于：所述的注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置中的数据处理模块(2)中所使用的具体处理模块包括A/D转换、D/A转换、PLC、湿蒸汽干度算法控制器。
4.按照权利要求1所述注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置，其特征在于：所述的注汽锅炉湿蒸汽干度检测装置中的数据显示模块(3)中所使用的具体显示装置为触摸屏。
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