CN211476790U - 一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统 - Google Patents
一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统，通过在卧式高压加热器的相应管道上安装流量测量装置、压力测量装置和温度测量装置，以及数据采集与控制系统，来获取相应的流量、压力和温度，以此来计算出卧式高压加热器换热效率。通过本实用新型的卧式高压加热器换热效率在线监测系统及其方法，能够实时了解卧式高压加热器换热效率，有助于及时调整卧式高压加热器运行状态，对节能降耗、增效创收具有显著作用；并实时监测卧式高压加热器换热效率，根据换热效率的变化有助于及时发现事故，如发现换热管泄漏、给水隔板泄漏等事故缺陷，提前防范可能引起汽轮机汽缸进水等导致事故的进一步扩大。
Description
技术领域
本实用新型涉及加热器技术领域，尤其涉及一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统。
背景技术
汽轮发电机组热力循环采用从汽轮机缸内抽汽对锅炉给水进行加热，达到提高机组循环热效率的作用，卧式高压加热器是常用的抽汽回热装置，其换热效率的高低直接影响到整个汽轮发电机组的经济性。现在缺乏卧式高压加热器的换热效率监测装置或系统，使得运行时无法实时掌握卧式高压加热器的换热效率，换热效率的不确定性造成了整个汽轮发电机组的经济性的不确定性，当高压加热器长时处于低效状态下运行时，造成了很大的浪费。
实用新型内容
针对以上不足，本实用新型提供一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统，用以实现卧式高压加热器效率的在线监测。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统，包括有：
安装在卧式高压加热器入口给水管上的卧式高压加热器入口给水流量测量装置、卧式高压加热器入口给水温度测量装置和卧式高压加热器入口给水压力测量装置；
安装在卧式高压加热器出口给水管上的卧式高压加热器出口给水温度测量装置和卧式高压加热器出口给水压力测量装置；
安装在抽汽管上的抽汽进卧式高压加热器入口流量测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置和抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置；
安装在卧式高压加热器疏水管上的卧式高压加热器疏水流量测量装置、卧式高压加热器疏水温度测量装置和卧式高压加热器疏水压力测量装置；
安装在上级加热器疏水管上的上级加热器疏水入口流量测量装置、上级加热器疏水入口温度测量装置和上级加热器疏水入口压力测量装置；
数据采集与控制系统，其分别与卧式高压加热器入口给水流量测量装置、卧式高压加热器入口给水温度测量装置、卧式高压加热器入口给水压力测量装置、卧式高压加热器出口给水温度测量装置、卧式高压加热器出口给水压力测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口流量测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置、卧式高压加热器疏水流量测量装置、卧式高压加热器疏水温度测量装置、卧式高压加热器疏水压力测量装置、上级加热器疏水入口流量测量装置、上级加热器疏水入口温度测量装置和上级加热器疏水入口压力测量装置相连接，接收测量数据并计算出卧式高压加热器换热效率。
进一步地，所述卧式高压加热器入口给水流量测量装置包括有卧式高压加热器入口给水流量喷嘴和卧式高压加热器入口给水流量测试仪；所述抽汽进卧式高压加热器入口流量测量装置包括抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板和抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪；所述卧式高压加热器疏水流量测量装置包括有卧式高压加热器疏水流量孔板和卧式高压加热器疏水流量测试仪；所述上级加热器疏水入口流量测量装置包括有上级加热器疏水入口流量孔板和上级加热器疏水入口流量测试仪。
进一步地，还包括有大气压力测量装置，其与所述数据采集与控制系统相连，用以校准卧式高压加热器入口给水压力测量装置、卧式高压加热器出口给水压力测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置、卧式高压加热器疏水压力测量装置和上级加热器疏水入口压力测量装置所测的压力值。
进一步地，所述卧式高压加热器入口给水流量喷嘴采用高精度合金钢喷嘴。
进一步地，所述卧式高压加热器入口给水流量测试仪、抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪、上级加热器疏水入口流量测试仪和卧式高压加热器疏水流量测试仪采用差压变送器，分别安装于水平直管段上，取样口处于同一水平面。
进一步地，所述抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板、卧式高压加热器疏水流量孔板和上级加热器疏水入口流量孔板采用角接取压或法兰取压标准孔板。
进一步地，所述卧式高压加热器入口给水温度测量装置、卧式高压加热器出口给水温度测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置、上级加热器疏水入口温度测量装置和卧式高压加热器疏水温度测量装置采用铂电阻温度传感器或高精度E型热电偶。
进一步地，所述卧式高压加热器入口给水压力测量装置、卧式高压加热器出口给水压力测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置、上级加热器疏水入口压力测量装置和卧式高压加热器疏水压力测量装置采用压力变送器。
本实用新型还提供一种卧式高压加热器换热效率在线监测方法，使用上述的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，包括：
获得卧式高压加热器给水有效吸收热量的精确值W给水；
获得抽汽进卧式高压加热器热量的精确值W抽汽；
获得上级加热器疏水进入卧式高压加热器热量的精确值W上疏；
获得疏水从卧式高压加热器带走热量的精确值W疏；
通过上述值计算出卧式高压加热器换热效率η，其中，η＝W给水/(W抽汽+W上疏-W疏)。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、实时了解卧式高压加热器换热效率，有助于及时调整卧式高压加热器运行状态，对节能降耗、增效创收具有显著作用；
2、实时监测卧式高压加热器换热效率，根据换热效率的变化有助于及时发现事故，如发现换热管泄漏、给水隔板泄漏等事故缺陷，提前防范可能引起汽轮机汽缸进水等导致事故的进一步扩大。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型的一种实施示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参照图1，本实用新型优选的实施例提供一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统，包括有安装在卧式高压加热器入口给水管1上的卧式高压加热器入口给水流量测量装置、卧式高压加热器入口给水温度测量装置4和卧式高压加热器入口给水压力测量装置5；安装在卧式高压加热器出口给水管6上的卧式高压加热器出口给水温度测量装置7和卧式高压加热器出口给水压力测量装置8；安装在抽汽管14上的抽汽进卧式高压加热器入口流量测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置10和抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置11；安装在卧式高压加热器疏水管27上的卧式高压加热器疏水流量测量装置、卧式高压加热器疏水温度测量装置21和卧式高压加热器疏水压力测量装置20；安装在上级加热器疏水管19上的上级加热器疏水入口流量测量装置、上级加热器疏水入口温度测量装置15和上级加热器疏水入口压力测量装置16；以及数据采集与控制系统26。
其中，卧式高压加热器入口给水流量测量装置包括有卧式高压加热器入口给水流量喷嘴2和卧式高压加热器入口给水流量测试仪3，卧式高压加热器入口给水流量喷嘴2安装在卧式高压加热器入口给水管1的水平直管段上，卧式高压加热器入口给水流量测试仪3通过两个取压管分别与卧式高压加热器入口给水流量喷嘴2的上、下游水平取压口相连接。
抽汽进卧式高压加热器入口流量测量装置包括抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板13和抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪12，抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板13安装在抽汽管14的水平直管段上，抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪12通过两个取压管分别与抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板13的上、下游水平取压口相连接。
卧式高压加热器疏水流量测量装置包括有卧式高压加热器疏水流量孔板23和卧式高压加热器疏水流量测试仪22，卧式高压加热器疏水流量孔板23安装在卧式高压加热器疏水管27的水平直管段上，卧式高压加热器疏水流量测试仪22通过两个取压管分别与卧式高压加热器疏水流量孔板23的上、下游水平取压口相连接。
上级加热器疏水入口流量测量装置包括有上级加热器疏水入口流量孔板18和上级加热器疏水入口流量测试仪17，上级加热器疏水入口流量孔板18安装在上级加热器疏水管19的水平直管段上，上级加热器疏水入口流量测试仪17通过两个取压管分别与上级加热器疏水入口流量孔板18的上、下游水平取压口相连接。
请参照图1，卧式高压加热器包括有卧式高压加热器本体24，卧式高压加热器本体24上设有卧式高压加热器入口给水管1、卧式高压加热器出口给水管6、抽汽管14、上级加热器疏水管19、卧式高压加热器疏水管27，以及位于内部的卧式高压加热器U型换热管9，其中，卧式高压加热器U型换热管9一端与卧式高压加热器入口给水管1相连通，另一端与卧式高压加热器出口给水管6相连通。
卧式高压加热器入口给水流量喷嘴2采用的是高精度合金钢喷嘴(如1Cr13高精度合金钢喷嘴或1Cr18Ni9Ti高精度合金钢喷嘴)。
卧式高压加热器入口给水流量测试仪3、抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪12、上级加热器疏水入口流量测试仪17和卧式高压加热器疏水流量测试仪22采用流量差压变送器(如EJA系列差压变送器、或Rosemount 3051差压变送器)，实现流量差压信号向电信号的转换，其分别安装于水平直管段上，各个流量差压变送器的两个取样口处于同一水平面。
抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板13、卧式高压加热器疏水流量孔板23和上级加热器疏水入口流量孔板18采用角接取压或法兰取压标准孔板。
卧式高压加热器入口给水温度测量装置4、卧式高压加热器出口给水温度测量装置7、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置10、上级加热器疏水入口温度测量装置15和卧式高压加热器疏水温度测量装置21采用铂电阻温度传感器或高精度E型热电偶，通过铠装套管安装于相应管道上，防止高温高压汽水泄漏，实现温度信号向电信号的转换。
卧式高压加热器入口给水压力测量装置5、卧式高压加热器出口给水压力测量装置8、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置11、上级加热器疏水入口压力测量装置16和卧式高压加热器疏水压力测量装置20采用压力变送器(如EJA系统压力变送器)；其分别安装在取样口的下方，压力变送器通过取样管连接到取样口，压力变送器与取样口之间的取样管不能高于取样口、从取样口逐渐向下，实现对流体压力信号的测试，压力变送器安装前将取样管注满水，防止取样管内存在残留空气对测量精度的影响。
在优选的实施例中，请参照图1，为消除压力测量装置取样管水柱压强对实时测试值的影响，采用标有最小刻度为mm的钢尺测量取样口与压力测量装置的垂直高度差，将各取样管水柱压强值输入到数据采集与控制系统26中进行修定计算，同时卧式高压加热器换热效率在线监测系统包括有大气压力测量装置25，大气压力测量装置25与数据采集与控制系统26相连，大气压力测量装置25采用压力变送器，用以校准卧式高压加热器入口给水压力测量装置5、卧式高压加热器出口给水压力测量装置8、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置11、卧式高压加热器疏水压力测量装置20和上级加热器疏水入口压力测量装置16所测蒸汽的压力值。测试系统配备大气压力测量装置25，通过测试的大气压力值对压力变送器测量值(表压值)进行修定，即压力变送器测量值(表压值)+大气压力测量值-压力测量装置取样管水柱压强，从而准确获得压力变送器测量装置所测流体精确的压力绝压值，进一步提测试精度。在优选的实施例中，用于进行卧式高压加热器换热效率实时计算的压力值是考虑了大气压力和取样管水柱影响的真实压力值，进一步提效率实时精度。
数据采集与控制系统26采用OVATION分散控制系统，数据采集与控制系统26与卧式高压加热器入口给水流量测试仪3、卧式高压加热器入口给水温度测量装置4、卧式高压加热器入口给水压力测量装置5、卧式高压加热器出口给水温度测量装置7、卧式高压加热器出口给水压力测量装置8、抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪12、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置10、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置11、上级加热器疏水入口流量测试仪17、上级加热器疏水入口温度测量装置15、上级加热器疏水入口压力测量装置16、卧式高压加热器疏水流量测试仪22、卧式高压加热器疏水温度测量装置21、卧式高压加热器疏水压力测量装置20、大气压力测量装置25等通过信号线进行连接，实现现场数据的在线实时传输，接收测量数据并计算出卧式高压加热器换热效率。
本优选的实施例提供的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其实现过程包括：
获得卧式高压加热器给水有效吸收热量的精确值W给水；
获得抽汽进卧式高压加热器热量的精确值W抽汽；
获得上级加热器疏水进入卧式高压加热器热量的精确值W上疏；
获得疏水从卧式高压加热器带走热量的精确值W疏；
通过上述值计算出卧式高压加热器换热效率η，其中，η＝W给水/(W抽汽+W上疏-W疏)。
其中，获得卧式高压加热器给水有效吸收热量的精确值W给水、获得抽汽进卧式高压加热器热量的精确值W抽汽、获得上级加热器疏水进入卧式高压加热器热量的精确值W上疏、获得疏水从卧式高压加热器带走热量的精确值W疏同时进行。
卧式高压加热器入口给水流量喷嘴2和卧式高压加热器入口给水流量测试仪3实现精确测试流经卧式高压加热器入口给水体积流量的功能，再通过卧式高压加热器入口给水温度测量装置4、卧式高压加热器入口给水压力测量装置5、卧式高压加热器出口给水温度测量装置7、卧式高压加热器出口给水压力测量装置8等，可获得卧式高压加热器给水有效吸收热量的精确值W给水，W给水由下式获得：
W给水＝Q给水ρ给水(H给水出-H给水入)
其中，卧式高压加热器入口给水体积流量Q给水由卧式高压加热器入口给水流量喷嘴2和卧式高压加热器入口给水流量测试仪3获得，卧式高压加热器入口给水温度测量装置4测试卧式高压加热器入口给水温度T给水入，卧式高压加热器入口给水压力测量装置5测试卧式高压加热器入口给水压力P'给水入，卧式高压加热器出口给水温度测量装置7测试卧式高压加热器出口给水温度T给水出，卧式高压加热器出口给水压力测量装置8测试卧式高压加热器出口给水压力P'给水出。
大气压力测量装置25测试大气压力P0，单位为MPa。
卧式高压加热器入口给水压力测量装置5的取样管水柱高度通过标有最小刻度为mm的钢尺测量，即测量取样口与卧式高压加热器入口给水压力测量装置5的垂直高度差，获得的取样管水柱压强记为P‘给水入h。
卧式高压加热器入口给水计算压力P给水入计算公式为：
P给水入＝P’给水入+P0-P’给水入h
卧式高压加热器出口给水压力测量装置8的取样管水柱高度通过标有最小刻度为mm的钢尺测量，即测量取样口与卧式高压加热器出口给水压力测量装置8的垂直高度差，获得的取样管水柱压强记为P‘给水出h。
卧式高压加热器入口给水计算压力P给水出计算公式为：
P给水出＝P’给水出+P0-P’给水出h
其中，卧式高压加热器入口给水密度ρ给水入由公式ρ给水入＝fgsrm(P给水入,T给水入)获得；卧式高压加热器入口给水焓H给水入由公式H给水入＝fgsrh(P给水入,T给水入)获得；卧式高压加热器出口给水焓H给水出由公式H给水出＝fgsch(P给水出,T给水出)获得。
抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板13和抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪12实现精确测试抽汽进卧式高压加热器入口蒸汽体积流量的功能，再通过抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置10、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置11，可获得抽汽进卧式高压加热器热量的精确值W抽汽，W抽汽由下式获得：
W抽汽＝Q抽汽ρ抽汽H抽汽
其中，抽汽进卧式高压加热器入口蒸汽体积流量Q抽汽由抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板13和抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪12获得，抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置10测试抽汽进卧式高压加热器入口温度T抽汽，抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置11测试抽汽进卧式高压加热器入口压力P'抽汽。
抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置11的取样管水柱高度通过标有最小刻度为mm的钢尺测量，即测量取样口与抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置11的垂直高度差，获得的取样管水柱压强记为P'抽汽h。
抽汽进卧式高压加热器入口计算压力P抽汽计算公式为：
P抽汽＝P’抽汽+P0-P’抽汽h
其中，抽汽进卧式高压加热器蒸汽密度ρ抽汽由公式ρ抽汽＝fcm(P抽汽,T抽汽)获得；抽汽进卧式高压加热器蒸汽焓H抽汽由公式H抽汽＝fch(P抽汽,T抽汽)获得。
值得注意的是，本实用新型考虑了上级卧式高压加热器疏水逐级流入本级卧式高压加热器的情形，通过计算出上级疏水流流量与焓值，从而精确获取上级疏水进入卧式高压加热器的能量；如无上级疏水则取上级疏水流流量为零，因而本实用新型也适用于无上级疏水的情形。
上级加热器疏水入口流量孔板18和上级加热器疏水入口流量测试仪17实现精确测试上级加热器疏水进入卧式高压加热器体积流量的功能，再通过上级加热器疏水入口温度测量装置15、上级加热器疏水入口压力测量装置16可获得上级加热器疏水进入卧式高压加热器热量的精确值W上疏，W上疏由下式获得：
W上疏＝Q上疏ρ上疏H上疏
其中，上级加热器疏水入口体积流量Q上疏由上级加热器疏水入口流量孔板18和上级加热器疏水入口流量测试仪17获得，上级加热器疏水入口温度测量装置15测试上级加热器疏水入口温度T上疏，上级加热器疏水入口压力测量装置16测试上级加热器疏水入口压力P'上疏。
上级加热器疏水入口压力测量装置16的取样管水柱高度通过标有最小刻度为mm的钢尺测量，即测量取样口与上级加热器疏水入口压力测量装置16的垂直高度差，获得的取样管水柱压强记为P'上疏h。
上级加热器疏水入口计算压力P上疏计算公式为：
P上疏＝P’上疏+P0-P’上疏h
其中，上级加热器疏水密度ρ上疏由公式ρ上疏＝fssm1(P上疏,T上疏)获得，上级加热器疏水焓H上疏由公式H上疏＝fssh(P上疏,T上疏)获得。
卧式高压加热器疏水流量孔板23和卧式高压加热器疏水流量测试仪22实现精确测试从卧式高压加热器疏水流出体积流量的功能，再通过卧式高压加热器疏水温度测量装置21、卧式高压加热器疏水压力测量装置20可获得疏水从卧式高压加热器带走热量的精确值W疏，W疏由下式获得：
W疏＝Q疏ρ疏H疏
其中，卧式高压加热器疏水流量Q疏由卧式高压加热器疏水流量孔板23和卧式高压加热器疏水流量测试仪22获得，卧式高压加热器疏水温度测量装置21测试卧式高压加热器疏水温度T疏，卧式高压加热器疏水压力测量装置20测试卧式高压加热器疏水压力P'疏。
卧式高压加热器疏水压力测量装置20的取样管水柱高度通过标有最小刻度为mm的钢尺测量，即测量取样口与卧式高压加热器疏水压力测量装置20的垂直高度差，获得的取样管水柱压强记为P'疏h。
高压加热器疏水计算压力P疏计算公式为：
P疏＝P’疏+P0-P’疏h
其中，卧式高压加热器疏水密度ρ疏由公式ρ疏＝fsm(P疏,T疏)获得，卧式高压加热器疏水焓H疏由公式H疏＝fsh(P疏,T疏)获得。
卧式高压加热器入口给水密度ρ给水入的计算公式ρ给水入＝fgsrm(P给水入,T给水入)具体如式(2)，令P＝P给水入,T＝T给水入，则ρ给水入＝fgsrm(P给水入,T给水入)＝fρ(P,T)；卧式高压加热器入口给水焓H给水入的计算公式H给水入＝fgsrh(P给水入,T给水入)具体如式(1)，令P＝P给水入,T＝T给水入，则H给水入＝fgsrh(P给水入,T给水入)＝fh(P,T)。
卧式高压加热器出口给水焓H给水出的计算公式H给水出＝fgsch(P给水出,T给水出)具体如式(1)，令P＝P给水出,T＝T给水出，则H给水出＝fgsch(P给水出,T给水出)＝fh(P,T)。
上级加热器疏水密度ρ上疏的计算公式ρ上疏＝fssm1(P上疏,T上疏)具体如式(2)，令P＝P上疏,T＝T上疏，则ρ上疏＝fssm1(P上疏,T上疏)＝fρ(P,T)；上级加热器疏水焓H上疏的计算公式H上疏＝fssh(P上疏,T上疏)具体如式(1)，令P＝P上疏,T＝T上疏，则H上疏＝fssh(P上疏,T上疏)＝fh(P,T)。
卧式高压加热器疏水密度ρ疏的计算公式ρ疏＝fsm(P疏,T疏)具体如式(2)，令P＝P疏,T＝T疏，则ρ疏＝fsm(P疏,T疏)＝fρ(P,T)，卧式高压加热器疏水焓H疏的计算公式H疏＝fsh(P疏,T疏)具体如式(1)，令P＝P疏,T＝T疏，则H疏＝fsh(P疏,T疏)＝fh(P,T)。
其中，式(1)和式(2)分别如下：
fρ(P,T)＝1/fv(P,T) (2)
其中：
式中：
TK＝T+273.15，
T1＝TK/T0，
P1＝P/P0，
T0＝1386，
P0＝16.53，
A(1)＝0，B(1)＝-2，C(1)＝0.14632971213167；
A(2)＝0，B(2)＝-1，C(2)＝-0.84548187169114；
A(3)＝0，B(3)＝0，C(3)＝-3.756360367204；
A(4)＝0，B(4)＝1，C(4)＝3.3855169168385；
A(5)＝0，B(5)＝2，C(5)＝-0.95791963387872；
A(6)＝0，B(6)＝3，C(6)＝0.15772038513228；
A(7)＝0，B(7)＝4，C(7)＝-0.016616417199501；
A(8)＝0，B(8)＝5，C(8)＝8.1214629983568E-04；
A(9)＝1，B(9)＝-9，C(9)＝2.8319080123804E-04；
A(10)＝1，B(10)＝-7，C(10)＝-6.0706301565874E-04；
A(11)＝1，B(11)＝-1，C(11)＝-0.018990068218419；
A(12)＝1，B(12)＝0，C(12)＝-0.032529748770505；
A(13)＝1，B(13)＝1，C(13)＝-0.021841717175414；
A(14)＝1，B(14)＝3，C(14)＝-5.283835796993E-05；
A(15)＝2，B(15)＝-3，C(15)＝-4.7184321073267E-04；
A(16)＝2，B(16)＝0，C(16)＝-3.0001780793026E-04；
A(17)＝2，B(17)＝1，C(17)＝4.766139390687E-05；
A(18)＝2，B(18)＝3，C(18)＝-4.4141845330846E-06；
A(19)＝2，B(19)＝17，C(19)＝-7.2694996297594E-16；
A(20)＝3，B(20)＝-4，C(20)＝-3.1679644845054E-05；
A(21)＝3，B(21)＝0，C(21)＝-2.8270797985312E-06；
A(22)＝3，B(22)＝6，C(22)＝-8.5205128120103E-10；
A(23)＝4，B(23)＝-5，C(23)＝-2.2425281908E-06；
A(24)＝4，B(24)＝-2，C(24)＝-6.5171222895601E-07；
A(25)＝4，B(25)＝10，C(25)＝-1.4341729937924E-13；
A(26)＝5，B(26)＝-8，C(26)＝-4.0516996860117E-07；
A(27)＝8，B(27)＝-11，C(27)＝-1.2734301741641E-09；
A(28)＝8，B(28)＝-6，C(28)＝-1.7424871230634E-10；
A(29)＝21，B(29)＝-29，C(29)＝-6.8762131295531E-19；
A(30)＝23，B(30)＝-31，C(30)＝1.4478307828521E-20；
A(31)＝29，B(31)＝-38，C(31)＝2.6335781662795E-23；
A(32)＝30，B(32)＝-39，C(32)＝-1.1947622640071E-23；
A(33)＝31，B(33)＝-40，C(33)＝1.8228094581404E-24；
A(34)＝32，B(34)＝-41，C(34)＝-9.3537087292458E-26。
抽汽进卧式高压加热器蒸汽密度ρ抽汽的计算公式ρ抽汽＝fcm(P抽汽,T抽汽)具体如式(4)，令P＝P抽汽,T＝T抽汽，则ρ抽汽＝fcm(P抽汽,T抽汽)＝fρ(P,T)；抽汽进卧式高压加热器蒸汽焓H抽汽的计算公式H抽汽＝fch(P抽汽,T抽汽)具体如式(3)，令P＝P抽汽,T＝T抽汽，则H抽汽＝fch(P抽汽,T抽汽)＝fh(P,T)。
其中：
fρ(P,T)＝1/fv(P,T) (4)
其中：
式中：
TK＝T+273.15，
T1＝TK/T0，
P1＝P/P0，
T0＝540，
P0＝1；
E1(1)＝0，F1(1)＝-9.6927686500217；
E1(2)＝1，F1(2)＝10.086655968018；
E1(3)＝-5，F1(3)＝-0.005608791128302；
E1(4)＝-4，F1(4)＝0.071452738081455；
E1(5)＝-3，F1(5)＝-0.40710498223928；
E1(6)＝-2，F1(6)＝1.4240819171444；
E1(7)＝-1，F1(7)＝-4.383951131945；
E1(8)＝2，F1(8)＝-0.28408632460772；
E1(9)＝3，F1(9)＝0.021268463753307；
D2(1)＝1，E2(1)＝0，F2(1)＝-1.7731742473213E-03；
D2(2)＝1，E2(2)＝1，F2(2)＝-0.017834862292358；
D2(3)＝1，E2(3)＝2，F2(3)＝-0.045996013696365；
D2(4)＝1，E2(4)＝3，F2(4)＝-0.057581259083432；
D2(5)＝1，E2(5)＝6，F2(5)＝-0.05032527872793；
D2(6)＝2，E2(6)＝1，F2(6)＝-3.3032641670203E-05；
D2(7)＝2，E2(7)＝2，F2(7)＝-1.8948987516315E-04；
D2(8)＝2，E2(8)＝4，F2(8)＝-3.9392777243355E-03；
D2(9)＝2，E2(9)＝7，F2(9)＝-0.043797295650573；
D2(10)＝2，E2(10)＝36，F2(10)＝-2.6674547914087E-05；
D2(11)＝3，E2(11)＝0，F2(11)＝2.0481737692309E-08；
D2(12)＝3，E2(12)＝1，F2(12)＝4.3870667284435E-07；
D2(13)＝3，E2(13)＝3，F2(13)＝-3.227767723857E-05；
D2(14)＝3，E2(14)＝6，F2(14)＝-1.5033924542148E-03；
D2(15)＝3，E2(15)＝35，F2(15)＝-0.040668253562649；
D2(16)＝4，E2(16)＝1，F2(16)＝-7.8847309559367E-10；
D2(17)＝4，E2(17)＝2，F2(17)＝1.2790717852285E-08；
D2(18)＝4，E2(18)＝3，F2(18)＝4.8225372718507E-07；
D2(19)＝5，E2(19)＝7，F2(19)＝2.2922076337661E-06；
D2(20)＝6，E2(20)＝3，F2(20)＝-1.6714766451061E-11；
D2(21)＝6，E2(21)＝16，F2(21)＝-2.1171472321355E-03；
D2(22)＝6，E2(22)＝35，F2(22)＝-23.895741934104；
D2(23)＝7，E2(23)＝0，F2(23)＝-5.905956432427E-18；
D2(24)＝7，E2(24)＝11，F2(24)＝-1.2621808899101E-06；
D2(25)＝7，E2(25)＝25，F2(25)＝-0.038946842435739；
D2(26)＝8，E2(26)＝8，F2(26)＝1.1256211360459E-11；
D2(27)＝8，E2(27)＝36，F2(27)＝-8.2311340897998；
D2(28)＝9，E2(28)＝13，F2(28)＝1.9809712802088E-08；
D2(29)＝10，E2(29)＝4，F2(29)＝1.0406965210174E-19；
D2(30)＝10，E2(30)＝10，F2(30)＝-1.0234747095929E-13；
D2(31)＝10，E2(31)＝14，F2(31)＝-1.0018179379511E-09；
D2(32)＝16，E2(32)＝29，F2(32)＝-8.0882908646985E-11；
D2(33)＝16，E2(33)＝50，F2(33)＝0.10693031879409；
D2(34)＝18，E2(34)＝57，F2(34)＝-0.33662250574171；
D2(35)＝20，E2(35)＝20，F2(35)＝8.9185845355421E-25；
D2(36)＝20，E2(36)＝35，F2(36)＝3.0629316876232E-13；
D2(37)＝20，E2(37)＝48，F2(37)＝-4.2002467698208E-06；
D2(38)＝21，E2(38)＝21，F2(38)＝-5.9056029685639E-26；
D2(39)＝22，E2(39)＝53，F2(39)＝3.7826947613457E-06；
D2(40)＝23，E2(40)＝39，F2(40)＝-1.276808934681E-15；
D2(41)＝24，E2(41)＝26，F2(41)＝7.3087610595061E-29；
D2(42)＝24，E2(42)＝40，F2(42)＝5.5414715350778E-17；
D2(43)＝24，E2(43)＝58，F2(43)＝-9.436970724121E-07。
通过获得上述各测量值，计算出获得卧式高压加热器给水有效吸收热量的精确值W给水、获得抽汽进卧式高压加热器热量的精确值W抽汽、获得上级加热器疏水进入卧式高压加热器热量的精确值W上疏以及获得疏水从卧式高压加热器带走热量的精确值W疏并通过上述值计算出卧式高压加热器换热效率η，计算由数据采集与控制系统26完成。也即，通过对应的器件测量得出的数据传输给数据采集与控制系统26，数据采集与控制系统26接收测量数据并依据相应公式计算出卧式高压加热器换热效率，以实现卧式高压加热器换热效率在线监测。
更为具体的，以某300MW级机组工程为例，采用本实用新型的卧式高压加热器换热效率在线监测系统与方法，在线测试结果如表1所示，表中计算压力值是考虑了大气压力和取样管水柱影响的真实压力值，为绝对压力值。
表1采用本实用新型的监测系统与方法的在线测试结果
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其特征在于，包括有：
安装在卧式高压加热器入口给水管（1）上的卧式高压加热器入口给水流量测量装置、卧式高压加热器入口给水温度测量装置（4）和卧式高压加热器入口给水压力测量装置（5）；
安装在卧式高压加热器出口给水管（6）上的卧式高压加热器出口给水温度测量装置（7）和卧式高压加热器出口给水压力测量装置（8）；
安装在抽汽管（14）上的抽汽进卧式高压加热器入口流量测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置（10）和抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置（11）；
安装在卧式高压加热器疏水管（27）上的卧式高压加热器疏水流量测量装置、卧式高压加热器疏水温度测量装置（21）和卧式高压加热器疏水压力测量装置（20）；
安装在上级加热器疏水管（19）上的上级加热器疏水入口流量测量装置、上级加热器疏水入口温度测量装置（15）和上级加热器疏水入口压力测量装置（16）；
数据采集与控制系统（26），其分别与卧式高压加热器入口给水流量测量装置、卧式高压加热器入口给水温度测量装置（4）、卧式高压加热器入口给水压力测量装置（5）、卧式高压加热器出口给水温度测量装置（7）、卧式高压加热器出口给水压力测量装置（8）、抽汽进卧式高压加热器入口流量测量装置、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置（10）、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置（11）、卧式高压加热器疏水流量测量装置、卧式高压加热器疏水温度测量装置（21）、卧式高压加热器疏水压力测量装置（20）、上级加热器疏水入口流量测量装置、上级加热器疏水入口温度测量装置（15）和上级加热器疏水入口压力测量装置（16）相连接，接收测量数据并计算出卧式高压加热器换热效率。
2.根据权利要求1所述的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其特征在于，所述卧式高压加热器入口给水流量测量装置包括有卧式高压加热器入口给水流量喷嘴（2）和卧式高压加热器入口给水流量测试仪（3）；所述抽汽进卧式高压加热器入口流量测量装置包括抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板（13）和抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪（12）；所述卧式高压加热器疏水流量测量装置包括有卧式高压加热器疏水流量孔板（23）和卧式高压加热器疏水流量测试仪（22）；所述上级加热器疏水入口流量测量装置包括有上级加热器疏水入口流量孔板（18）和上级加热器疏水入口流量测试仪（17）。
3.根据权利要求1所述的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其特征在于，还包括有大气压力测量装置（25），其与所述数据采集与控制系统（26）相连，用以校准卧式高压加热器入口给水压力测量装置（5）、卧式高压加热器出口给水压力测量装置（8）、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置（11）、卧式高压加热器疏水压力测量装置（20）和上级加热器疏水入口压力测量装置（16）所测的压力值。
4.根据权利要求2所述的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其特征在于，所述卧式高压加热器入口给水流量喷嘴（2）采用高精度合金钢喷嘴。
5.根据权利要求2所述的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其特征在于，所述卧式高压加热器入口给水流量测试仪（3）、抽汽进卧式高压加热器入口流量测试仪（12）、上级加热器疏水入口流量测试仪（17）和卧式高压加热器疏水流量测试仪（22）采用差压变送器，分别安装于水平直管段上，取样口处于同一水平面。
6.根据权利要求2所述的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其特征在于，所述抽汽进卧式高压加热器入口流量节流孔板（13）、卧式高压加热器疏水流量孔板（23）和上级加热器疏水入口流量孔板（18）采用角接取压或法兰取压标准孔板。
7.根据权利要求1所述的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其特征在于，所述卧式高压加热器入口给水温度测量装置（4）、卧式高压加热器出口给水温度测量装置（7）、抽汽进卧式高压加热器入口温度测量装置（10）、上级加热器疏水入口温度测量装置（15）和卧式高压加热器疏水温度测量装置（21）采用铂电阻温度传感器或高精度E型热电偶。
8.根据权利要求1所述的卧式高压加热器换热效率在线监测系统，其特征在于，所述卧式高压加热器入口给水压力测量装置（5）、卧式高压加热器出口给水压力测量装置（8）、抽汽进卧式高压加热器入口压力测量装置（11）、上级加热器疏水入口压力测量装置（16）和卧式高压加热器疏水压力测量装置（20）采用压力变送器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922254847.3U CN211476790U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201922254847.3U CN211476790U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统 |
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| CN211476790U true CN211476790U (zh) | 2020-09-11 |
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| CN201922254847.3U Active CN211476790U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种卧式高压加热器换热效率在线监测系统 |
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| CN (1) | CN211476790U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110987498A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-10 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 卧式高压加热器换热效率在线监测系统及方法 |
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2019
- 2019-12-16 CN CN201922254847.3U patent/CN211476790U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110987498A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-10 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 卧式高压加热器换热效率在线监测系统及方法 |
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