CN211370701U - 一种循环水泵运行性能在线测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环水泵运行性能在线测量装置，该在线测量装置包括循环水泵、凝汽器、流量计、液位计、压力表和温度计；该装置通过单独测量凝汽器两侧的冷却水流量，再加上开式水流量，能够可以得出循泵流量，使得凝汽器和开式水泵侧一般具有较长直管段，且扰动小，测量出来的流量更为准确；该装置将循环泵的流量、前池液位、循环泵出口压力，循环泵水温均连接至仪表系统中，通过计算得出循环泵效率，实现了循泵运行性能的在线监测，全寿命周期掌握循环水泵的运行性能状态。同时，通过测量凝汽器两侧的流量能及时知道凝汽器两侧流量变化，再结合凝汽器两侧进出水压力变化，可以判断是否存在凝汽器水阻异常。

Description

一种循环水泵运行性能在线测量装置

【技术领域】

本实用新型属于燃煤机组节能降耗技术领域，具体涉及一种循环水泵运行性能在线测量装置。

【背景技术】

循环水泵是厂用电重要的用户，一般占厂用电率0.8％，同时循环水泵的效率对机组冷端有直接的影响，通过循环水量和扬程直接影响机组冷却效果，进而影响机组效率。传统的循环水流量测量主要是在循泵出口进行测量，这样的测量方式由于出口扰动大且直管段短导致测量误差大，导致循环水泵的整体运行性能无法精确获得。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种循环水泵运行性能在线测量装置；该装置用于解决循环水泵出口因扰动大，导致无法精确测量循环水泵出口流量，进而无法精确获得循环水泵整体运行性能的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种循环水泵运行性能在线测量装置，包括前池，前池的出水端并联有第一循环水泵和第二循环水泵，第一循环水泵和第二循环水泵的出水端汇合至母管，母管的出水端分为两条支路分别连通至凝汽器两侧的进水端；凝汽器的出水端分为两条支路，两条支路汇合至冷却水输出管路；母管至凝汽器进水端一侧的一条支路上设置有第一支路，第一支路上设置有用户，第一支路的出水端和凝汽器出水端的一条支路连通；

前池内设置有液位计，第一循环水泵后设置有第一压力表，第二循环水泵后设置有第二压力表，第一支路上设置有开式水流量计，凝汽器出水端的两条支路上分别设置有第一流量计和第二流量计；液位计、第一压力表、第二压力表、开式水流量计、第一流量计和第二流量计均连接至仪表系统。

本实用新型的进一步改进在于：

优选的，第一支路上设置有开式水泵，开式水泵在用户前。

优选的，前池内的循环水入口处设置有旋转滤网。

优选的，前池中设置有两个液位计。

优选的，所述第一流量计和第二流量计均为超声波流量计。

优选的，所述第一流量计和第二流量计均为外夹式流量计。

优选的，所述第一循环水泵和母管之间设置有温度计，温度计和仪表系统连接。

优选的，所述温度计为铂电阻温度计。

优选的，所述仪表系统为SIS系统。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种循环水泵运行性能在线测量装置，该在线测量装置包括循环水泵、凝汽器、流量计、液位计、压力表和温度计；该装置通过单独测量凝汽器两侧的冷却水流量，再加上开式水流量，能够可以得出循泵流量，使得凝汽器和开式水泵侧一般具有较长直管段，且扰动小，测量出来的流量更为准确；该装置将循环泵的流量、前池液位、循环泵出口压力，循环泵水温均连接至仪表系统中，通过计算得出循环泵效率，实现了循泵运行性能的在线监测，全寿命周期掌握循泵的运行状态。同时，通过测量凝汽器两侧的流量能及时知道凝汽器两侧流量变化，再结合凝汽器两侧进出水压力变化，可以判断是否存在凝汽器水阻异常。

进一步的，在第一支路上设置水泵，使得水泵能够将循环水引入至用户中。

进一步的，前池的循环水输入管道上设置有旋转滤网，能过过滤循环水中的大颗粒杂质，提高循环水的品质。

进一步的，前池中设置有两个液位计，能够精确的监控前池中的液位。

进一步的，两个流量计选用外夹式流量计，防止破坏循环水泵管道的内衬。

进一步的，循环水泵后设置有温度计，用于监测循环水泵的输出水温，从而获得准确的循环水密度。

【附图说明】

图1为本实用新型的装置结构图；

图2为第一循环水泵流量和效率的关系曲线；

图3为第一循环水泵流量和扬程的关系曲线；

图4为第一循环水泵流量和轴功率的关系曲线；

其中：1、旋转滤网；2、第一液位计；3、第二液位计；4、第一循环水泵； 5、第二循环水泵；6、第一压力表；7、第二压力表；8、铂电阻温度计；9、开式水流量计；10、开式水泵；11、凝汽器；12、第一流量流量计；13、第二流量计； 14、前池；15、母管；16、用户；17、第一支路。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型公开了一种循环水泵运行性能在线测量装置，该装置包括旋转滤网1、第一液位计2、第二液位计3、第一循环水泵4、第二循环水泵5、第一压力表6、第二压力表7、铂电阻温度计8、开式水流量计9、开式水泵10、凝汽器 11、第一流量流量计12、第二流量计13、前池14、母管15、用户16和第一支路17。

前池14的循环水进水端设置有旋转滤网1，前池14的出水端和两个循环水泵连通，分别为第一循环水泵4和第二循环水泵5，两个循环水泵的出水端共同连接至母管15的进水端，从两个循环水泵流出的循环水在母管15汇合，母管15 的出水端分为两条支路，两条支路的出水端分别连通至凝汽器11两侧的进水端，其中一条支路设置有分支连通至用户16，该支路为第一支路17，第一支路17上在用户16前设置有开式水泵10；凝汽器11的出水端设置有两条支路，两条支路最终在冷却水输出管路上回合，第一支路17汇入至其中一条支路。

前池14内设置有两个液位计，分别为第一液位计2和第二液位计3；第一循环水泵4的后端设置有第一压力表6，第二循环水泵5的后端设置有第二压力表 7，第一循环水泵4的设置有第一压力表6的分支上安装有温度计8；第一支路 17上，在开式水泵10前设置有开式水流量计9；凝汽器11的两个出水分支各自设置有一个流量计，分别为第一流量计12和第二流量计13，其中和用户16出水端汇合的支路，其流量计设置在汇合端口前。

所述温度计8为铂电阻温度计，第一流量计12和第二流量计13分别为超声波流量计，两个超声波流量计通过外夹方式固定在两条管路上

本实用新型的工作过程：

循环冷却水经由旋转滤网1进行过滤，进入到循环水泵前池14，前池的液位通过第一液位计2和第二液位计3进行测量，循环水从前池14流出后分别经过第一循环水泵4和第二循环水泵5加压后进入循环水母管15，在循环水泵管道上分别通过第一压力表6和第二压力表7测量第一循环水泵4和第二循环水泵5 的出口压力，通过第一循环水泵4出口的温度计8测量泵出口水温；循环水泵出口母管15上的循环水分成两条支路分别进入凝汽器11，同时循环水在进入凝汽器前的一条支路上抽出一部分循环水通过开式水泵10加压进入相应的用户16，开式水冷却完用户16之后，回到凝汽器11出口侧的一条支路上，这部分用于冷却用户16的开式水通过开式水流量计17进行测量。循环冷却水进入凝汽器11 冷却乏汽之后分别从凝汽器的两条支路上回到循环水管路的前池14中或者排出到河海中，出口的冷却水流量分别通过凝汽器11两条支路上的第一流量计12和第二流量计13进行测量，为了防止破坏循环水泵管道的内衬，第一流量计12和第二流量计13采用超声波流量计，同时为外夹式。

通过采用循环水泵运行性能在线测量，可以获得实时的循环水泵运行性能，实现循环水泵全寿命周期内的有限管理，及时提出维护或者改造的建议，保证循环水泵处于高效区间运行，提升机组冷端的冷却效果，降低循环水泵功耗，提升机组性能。以实现循环水泵运行性能在线性能测量，实现循环水泵全寿命周期性能记录和管理，同时避免传统的在循泵出口设置流量导致的误差。

通过在线获得的数据，通过分布采集系统全部进入DCS数据库，然后接入 SIS系统，利用以下的公式，能够计算出循环水泵的效率，获得循环水泵的性能。

式中：H------扬程，m；

p----出口压力，kPa；

ρ-------进、出口水的平均密度，kg/m³；

g-------重力加速度，9.81m/s²；

v-------泵出口流速，m/s；

z₁------前池水位标高，m；

z₂-----泵出口压力标高；

h₁-----前池液位，m。

P_u＝ρ×g×H×Q (2)

式中：H-------扬程，m；

ρ-------进、出口平均密度，kg/m³；

Q-------出口流量，m³/s。

式中：η—泵效率，％；

P_gr—电动机输入功率，kW；

η_gr—电动机效率，％。

上述公式中，出口压力p通过第一压力表6或第二压力表7测量，泵出口出口流速为流量Q和管径的比值，流量Q为开式水流量计9、第一流量计12和第二流量计13测得流量的和；前池液位h₁为第一液位计2和第二液位计3的平均值。

上述通过上述公式测量第一循环水泵4或第二循环水泵5效率时，需关闭另一个水泵，若两个循环水泵都开启，测量的为整体的循环水泵的效率。

在SIS系统中计算得出循泵效率及以下性能运行曲线如图2、图3和图4所示；如图2所示为第一循环水泵4的流量和循环水泵效率之间的关系，如图3所示为第一循环水泵4的流量和扬程之间的关系，如图4所示为第一循环水泵4的流量和轴功率曲线的关系。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，包括前池(14)，前池(14)的出水端并联有第一循环水泵(4)和第二循环水泵(5)，第一循环水泵(4)和第二循环水泵(5)的出水端汇合至母管(15)，母管(15)的出水端分为两条支路分别连通至凝汽器(11)两侧的进水端；凝汽器(11)的出水端分为两条支路，两条支路汇合至冷却水输出管路；母管(15)至凝汽器(11)进水端一侧的一条支路上设置有第一支路(17)，第一支路(17)上设置有用户(16)，第一支路(17)的出水端和凝汽器(11)出水端的一条支路连通；

前池(14)内设置有液位计，第一循环水泵(4)后设置有第一压力表(6)，第二循环水泵(5)后设置有第二压力表(7)，第一支路(17)上设置有开式水流量计(9)，凝汽器(11)出水端的两条支路上分别设置有第一流量计(12)和第二流量计(13)；液位计、第一压力表(6)、第二压力表(7)、开式水流量计(9)、第一流量计(12)和第二流量计(13)均连接至仪表系统。

2.根据权利要求1所述的一种循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，第一支路(17)上设置有开式水泵(10)，开式水泵(10)在用户(16)前。

3.根据权利要求1所述的一种循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，前池(14)内的循环水入口处设置有旋转滤网(1)。

4.根据权利要求1所述的一种循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，前池(14)中设置有两个液位计。

5.根据权利要求1所述的一种循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，所述第一流量计(12)和第二流量计(13)均为超声波流量计。

6.根据权利要求1所述的一种循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，所述第一流量计(12)和第二流量计(13)均为外夹式流量计。

7.根据权利要求1所述的一种循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，所述第一循环水泵(4)和母管(15)之间设置有温度计(8)，温度计(8)和仪表系统连接。

8.根据权利要求7所述的一种循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，所述温度计(8)为铂电阻温度计。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的循环水泵运行性能在线测量装置，其特征在于，所述仪表系统为SIS系统。

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