CN206096017U - 一种停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置。目前对停备用期间采取防腐蚀保护方法的热力系统，还没有一种能够实时在线检测内部保护介质的方法或装置。本实用新型包括介质采样模块、样品检测模块和采样控制模块，所述的介质采样模块包括用取样管依次连接的取样阀、超温保护电磁阀、过滤器和微型真空泵；所述的样品检测模块包括液体检测组件和气体检测组件；所述的采样控制模块为用于控制超温保护电磁阀和微型真空泵运行的控制器，进行超温保护。本实用新型结构简单，运行稳定可靠，可根据检测项目扩展或更换检测仪表，满足不同保养方式下的在线监测需求，适用于所有需进行停备用腐蚀防护的热力系统。

Description

一种停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及热力系统内部介质的检测设备，具体地说是一种停备用热力系统内部防腐蚀保护介质的相对湿度、氧含量或pH值的在线检测装置。

背景技术

热力发电设备长期停备用期间，通常采取充氮保护法、除湿干燥法或注入加氨的除盐水来防止热力系统内部发生停运腐蚀。充氮保护法要求系统内部氮气纯度达到98%以上，通过检测系统内部氧含量来判断氮纯度是否满足要求；除湿干燥法要求控制系统内部相对湿度在一个较低的范围；注水保护法要求系统内部保护液pH值达到10.0-10.5，这几种保护方法都需要对热力系统内部介质的相关参数进行检测。

气体湿度、氧含量以及溶液pH值均可以通过传感器进行在线检测，因为热力系统的特殊性，在运行时内部充满高温高压的水和蒸汽，现有的检测仪表和传感器无法直接安装在热力设备上长期使用，因此热力系统一般都设有水汽取样检测系统，但只能用于系统带压运行期间的取样检测，停运状态下的热力系统内部无压力，无法通过水汽取样检测系统取到内部介质样品。

目前对停备用期间采取上述防腐蚀保护方法的热力系统，还没有一种能够实时在线检测内部保护介质的方法或装置，一般只能在向系统内部充入介质的阶段，在排气或排液口进行手动取样检测，而在占绝大部分时间段的静态保护阶段是无法监测内部介质参数的，实际保护效果无法做到准确的调控。

热力设备停备用腐蚀防护是所有热力系统都面临的问题，因此开发一种适应热力系统特点、能准确方便的实时监测热力系统停备用期间保养介质参数的装置非常必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种可以在线检测停备用热力系统防腐蚀保养期间内部介质相对湿度、氧含量或pH值的装置，以实时监测保养介质参数，为保养措施调整和保养效果评价提供依据。

为此，本实用新型采用如下的技术方案：一种停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，包括介质采样模块、样品检测模块和采样控制模块，

所述的介质采样模块包括用取样管依次连接的取样阀、超温保护电磁阀、过滤器和微型真空泵；

所述的样品检测模块包括液体检测组件和气体检测组件，所述的液体检测组件包括依次连接的液体进样阀、浮子流量计和液体流通池，所述的液体流通池内安装pH表电极，该pH表电极的测量数据通过pH表显示；所述的气体检测组件包括依次连接的气体进样阀、缓冲罐和气体流通池，所述的气体流通池内装有温湿度/氧量传感器，该温湿度/氧量传感器的测量数据通过温湿度/氧量表显示；

所述的采样控制模块为用于控制超温保护电磁阀和微型真空泵运行的控制器，进行超温保护。

微型真空泵为介质采样模块的关键设备，用于抽取热力系统内部介质送到后续样品检测模块，微型真空泵抽水、抽气流量与样品检测模块的检测要求相匹配。微型真空泵的出口分为液体检测和气体检测两路，可根据热力系统保护介质选择。取样阀与被测设备通过取样管连接，取样点可以选择热力系统已有的仪表取样管或其它能取到系统内部介质的位置，尽量避免对高压设备本体开口破坏；取样阀在需要检测时开启，其它时间关闭。

当热力系统采用注入加氨的除盐水进行保养时需使用液体检测，打开液体进样阀，关闭气体进样阀，微型真空泵出口的液体经过浮子流量计进入液体流通池。

当热力系统采用充氮法或干燥法保养时使用气体检测组件，打开气体进样阀，关闭液体进样阀，微型真空泵出口的气体经过缓冲罐进入气体流通池。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采取以下技术措施：

所述的取样阀与超温保护电磁阀之间设有泄放阀。泄放阀用于在采样前排放取样管中带温带压的残余水汽或积水。

所述气体流通池的底部装有一稳流多孔板。稳流多孔板对进入气体流通池的气体进行扩散降压减速，减缓进气对气体流通池内冲击扰动，保持传感器稳定的测量环境。

所述缓冲罐的底部装有疏水阀。疏水阀的目的是将气体取样初期取样管中残存的冷凝水收集到缓冲罐排出，避免冷凝水进入气体流通池中影响湿度测量准确性。

所述的微型真空泵为气、液两用型取样泵，可以抽取液体介质，也可以抽取气体介质。

所述的浮子流量计自带调节阀，用于调节进入液体流通池的流量。液体流通池从底部进水，上部排水，液体流通池的大小与所选择pH表电极相匹配。

所述气体流通池的排气口设在气体流通池的上端，排气口的尺寸大于进气口，使气体流通池内接近无压状态，与热力系统内部保持一致，保证气体相对温湿度和氧量测量结果具有代表性。

微型真空泵的启动/停止操作通过控制器的功能键实现，控制器同时能够设置微型真空泵的运行方式，在不需要连续取样检测时设置为按一定周期和频率运行采样，减少热力系统保护介质取样损失。

所述的超温保护电磁阀为常开型，并附带测温元件，测温元件的温度信号输送到控制器。

本实用新型具有的有益效果如下：

（1）本实用新型能够对热力系统停运状态内部介质进行连续取样和在线测量，满足热力系统停备用保养期间重要技术参数的实时在线监测需求，可以对防腐蚀保护措施进行更好的调控。

（2）本实用新型可利用热力系统现有的压力或流量仪表取样管道进行安装，不必破坏热力系统设备本体结构，保证热力设备安全性。

（3）本实用新型结构简单，具有超温自动保护功能，运行稳定可靠，可根据检测项目扩展或更换检测仪表，满足不同保养方式下的在线监测需求，适用于所有需进行停备用腐蚀防护的热力系统。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1-取样阀，2-超温保护电磁阀，3-泄放阀，4-过滤器，5-微型真空泵，6-控制器，7-液体进样阀，8-浮子流量计，9-液体流通池，10-pH表电极，11-pH表，12-气体进样阀，13-缓冲罐，14-疏水阀，15-稳流多孔板，16-气体流通池，17-温湿度/氧量传感器，18-温湿度/氧量表。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示的停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，取样阀1、超温保护电磁阀2、过滤器4和微型真空泵5用仪表取样管依次连接。取样阀1使用DN12规格不锈钢针形阀，阀前用仪表取样管与被测设备的取样点连接，在需要取样时打开该阀门，热力系统启动前必须关闭；阀后用同等规格仪表取样管与超温保护电磁阀2连接。超温保护电磁阀2为常开型，在不通电情况下保持开启状态，超温保护电磁阀2附带测温元件，温度信号送到控制器6，当温度信号超过设定值时，控制器6输出指令关闭超温保护电磁阀，防止高温介质进入后续检测设备，温度恢复到设定值以下超温保护电磁阀再次开启。取样阀1和超温保护电磁阀2之间安装泄放阀3，泄放阀3与取样阀1同型号，在取气体样品时，微型真空泵5启动前先打开泄放阀排出取样管内残留带压的水汽，排尽后关闭。过滤器4选择便于更换滤芯的可拆卸过滤器，微型真空泵5选用具有负压抽吸功能的长寿命气、水两用型真空泵。

微型真空泵5的出口分为液体检测和气体检测两路，液体检测组件由液体进样阀7、浮子流量计8、液体流通池9顺次连接，pH表电极10安装在液体流通池9内，pH表电极与配套的pH表11用线缆连接。液体进样阀为针型阀，浮子流量计自带流量调节阀调节进入pH表流量，浮子流量计出口与液体流通池进口连接。pH表及配套电极和液体流通池选择成熟产品，pH值测量范围为1-14。

气体检测组件由气体进样阀12、缓冲罐13、稳流多孔板15、气体流通池16顺次连接组成，在缓冲罐13的底部安装疏水阀14，湿度或氧量传感器17安装在气体流通池16内。气体取样阀12选择球阀以减小管道阻力，缓冲罐13为两端呈弧形的柱状结构，进口设在侧上方，出口在罐顶部，罐底部为排水口，与疏水阀14连接，在启动真空泵后若有凝结水被抽送到缓冲罐13内，打开疏水阀14将罐内积水排出，保证后续抽出的气体样品湿度不受影响。确认不再有水排出后疏水阀14保持关闭。

缓冲罐13顶部出口与气体流通池16底部进气口连接，进入气体流通池的气体先经过稳流多孔板15降压减速，使气体均匀稳定地进入流通池。气体流通池16为玻璃钢制圆筒结构，顶部设温湿度/氧量传感器17接口，上端设排气口，排气口管径为进气口4倍左右，使气体流通池内压力接近外界大气压。温湿度/氧量传感器17通过螺纹固定安装在气体流通池顶端，便于传感器维护或更换，传感器检测信号在温湿度/氧量表18进行处理和显示。温湿度/氧量表18及其传感器根据热力系统保养方式确定，气体温湿度测量选用性能稳定的电容式温湿度传感器，相对湿度测量范围为0-100%RH；含氧量测量使用电极式氧量传感器，测量范围0.01-50%。

控制器6对微型真空泵5和超温保护电磁阀2的运行进行控制，设有“启动”和“停止”功能按扭，并接收超温保护电磁阀2的温度信号输入。控制器6的功能包括：（1）“启动”或“停止”微型真空泵运行。在取样阀1开启后，控制器6启动微型真空泵，介质采样模块开始取样工作，按下“停止”后微型真空泵停止工作。样品检测模块在通电后即开始工作，不受控制器6控制。（2）在不需要连续采样时，通过控制器6设置微型真空泵5的运行周期和频率，进行周期性的在线取样检测，减少热力系统保护介质取样损失，延长微型真空泵使用寿命。（3）检测装置超温保护。控制器接收超温保护电磁阀温度信号，当样品温度高于设定值时，控制器控制超温保护电磁阀2关闭，微型真空泵停止运行，防止高温介质进入检测装置损坏设备。在样品温度恢复到正常范围后，再开启超温保护电磁阀，启动微型真空泵继续采样工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，包括介质采样模块、样品检测模块和采样控制模块，其特征在于，

所述的介质采样模块包括用取样管依次连接的取样阀(1)、超温保护电磁阀(2)、过滤器(4)和微型真空泵(5)；

所述的样品检测模块包括液体检测组件和气体检测组件，所述的液体检测组件包括依次连接的液体进样阀(7)、浮子流量计(8)和液体流通池(9)，所述的液体流通池(9)内安装pH表电极(10)，该pH表电极(10)的测量数据通过pH表(11)显示；所述的气体检测组件包括依次连接的气体进样阀(12)、缓冲罐(13)和气体流通池(16)，所述的气体流通池(16)内装有温湿度/氧量传感器(17)，该温湿度/氧量传感器(17)的测量数据通过温湿度/氧量表(18)显示；

所述的采样控制模块为用于控制超温保护电磁阀和微型真空泵运行的控制器(6)，进行超温保护。

2.根据权利要求1所述的停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，其特征在于，所述的取样阀(1)与超温保护电磁阀(2)之间设有泄放阀(3)。

3.根据权利要求1所述的停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，其特征在于，所述气体流通池(16)的底部装有一稳流多孔板(15)。

4.根据权利要求1所述的停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，其特征在于，所述缓冲罐(13)的底部装有疏水阀(14)。

5.根据权利要求1所述的停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，其特征在于，所述的微型真空泵(5)为气、液两用型取样泵。

6.根据权利要求1所述的停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，其特征在于，所述的浮子流量计(8)自带调节阀。

7.根据权利要求1所述的停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，其特征在于，气体流通池的排气口设在气体流通池的上端，排气口的尺寸大于进气口，使气体流通池内接近无压状态，与热力系统内部保持一致。

8.根据权利要求1所述的停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置，其特征在于，所述的超温保护电磁阀为常开型，并附带测温元件，测温元件的温度信号输送到控制器。