CN215338770U - 一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置及系统，其中装置包括依次连接的第三高压加热器、第二高压加热器和第一高压加热器，第三高压加热器的输入端通过三级抽汽管路连接至汽轮机中压缸，输入端通过给水泵连接至除氧器，给水泵设有转速传感器，第三高压加热器设有水位计，加热器底部设有第三疏水调门，疏水调门前设有疏水温度传感器，三级抽汽管路上设有进汽压力传感器和进汽温度传感器，第三高压加热器输出端设有出水温度传感器。与现有技术相比，本实用新型设计了第三高压加热器进水流量计、第三高压加热器出水流量计、第三高压加热器进水温度传感器和大气压力传感器，组成第三高压加热器泄漏采集装置，从而判断读数变化，进而提高泄漏判断的准确率。

Description

一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置及系统

技术领域

本实用新型涉及汽轮机高压加热器泄漏检测领域，尤其是涉及一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置及系统。

背景技术

在电力行业新形势下，燃煤发电机组低负荷运行时间增加、启停频繁，对机组运行安全性产生不利影响。与此同时，对燃煤发电机组运行安全性的要求不断提高，运用新技术提升机组安全水平成为迫切需求。

高压加热器作为一种热量转换装置，广泛应用于大型火电机组抽汽回热系统，其工作原理为：从汽轮机抽出高温高压的过热蒸汽，加热高压加热器内的给水，减少进入锅炉的给水与炉膛之间的温差，提升换热效率。第三高压加热器是3号高压加热器，第三高压加热器为表面式结构，蒸汽和给水之间有温差、水侧与汽侧之间压差较大，较第一、第二高压加热器工作环境更为恶劣，加之频繁启动时产生的热应力大、预热不充分等因素，容易造成加热器泄漏，泄漏对机组安全性及经济性的影响有：

1、泄漏管对周围管束形成高压给水冲击，造成泄漏管束增多，泄漏日趋严重。

2、汽侧泄漏至疏水侧，在疏水管道内形成汽水两相流动，易造成管道汽水冲击，影响机组安全运行。

3、泄漏造成高压加热器水位升高，存在高压加热器解列、机组带负荷能力下降等风险。

4、泄漏造成加热器出水温度降低，高品质热量未充分利用，影响最终给水温度，降低机组运行经济性。

可以看出，最上游的高压加热器泄漏对机组运行安全性和经济性有重要影响，因此，及时、准确的发现高压加热器泄漏是非常必要的，可及时采取运行措施，有效防止泄漏事故扩大；减少因泄漏引起的机组运行经济性下降的问题；避免因严重泄漏而使机组煤耗大幅度升高。

目前，对于高压加热器泄漏以人为判断为主，而发明人在此前的研究已经发现，当第三高压加热器发生泄漏时会有一些明显的变化，例如第三高压加热器的疏水温度和和进水温度的温差会超过一定的阈值(例如12摄氏度)，在相同负荷工况下第三高压加热器的温升会超过一定的数值，具体为：(设计出水温度-设计进水温度)-(实际出水温度-实际进气温度)≥4℃，此外上端差也是一个指标，然后以上指标依赖于一些数据的采集，例如出水温度、进水温度、进汽温度和环境气压，但是现有的汽轮机系统无法提供第三高压加热器进水流量、出水流量、进水温度和环境气压的数据，因此难以实现泄漏检测。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了提供一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置及系统，在汽轮机系统既有3号高压加热器出水温度传感器、进汽温度传感器、进汽压力传感器的基础上，新增3号高压加热器进水流量计、出水流量计、进水温度传感器和环境压力传感器，可以实现关键数据的采集，从而实现3号高压加热器的泄漏预警。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种3号高压加热器泄漏采集装置，包括依次连接的第三高压加热器、第二高压加热器和第一高压加热器，所述第三高压加热器的输入端通过三级抽汽管路连接至汽轮机中压缸，输入端通过给水泵连接至除氧器，其特征在于，所述第三高压加热器的底部设有第三疏水调门，输入端设有进水温度传感器，输出端设有出水温度传感器，所述三级抽汽管路上设有进汽压力传感器，所述装置还包括用于测量大气压力的环境压力传感器。

所述第三高压加热器和第三疏水调门之间设有疏水温度传感器。

所述三级抽汽管路上还设有进汽温度传感器。

所述第一高压加热器的输出端连接至锅炉。

所述第三高压加热器给水入口侧设有进水流量计，给水出水侧设有出水流量计。

所述第三高压加热器还设有水位计。

所述给水泵上设有转速传感器。

一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集系统，包括锅炉、除氧器、汽轮机高压缸和汽轮机中压缸，以及如上述的采集装置，所述锅炉的第一蒸汽出口通过主蒸汽管路连接至汽轮机高压缸的输入端，所述汽轮机高压缸的输出端通过高压缸排汽管路连接至锅炉后经由锅炉的第二蒸汽出口通过中压缸进汽管路连接至汽轮机中压缸的输入端，所述除氧器的输入端连接至凝结水管路。

所述还包括一级抽汽管路，所述一级抽汽管路的两端分别连接汽轮机高压缸和第一高压加热器。

所述还包括二级抽汽管路，所述二级抽汽管路的两端分别连接汽轮机高压缸和第二高压加热器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)在汽轮机系统既有第三高压加热器出水温度传感器、进汽温度传感器、进汽压力传感器的基础上，新增进水温度传感器和环境压力传感器，可以实现关键数据的采集，从而实现第三高压加热器的泄漏预警。

2)通过新增第三高压加热器进水流量计、出水流量计，可以采集第三高压加热器给水入口流量和出口流量，从而便于判断读数变化，进而提高泄漏判断的准确率。

附图说明

图1为本实用新型实施例应用系统的结构示意图；

图2为是本实用新型实施例高压加热器局部示意图；

其中：1、第一高压加热器，2、第二高压加热器，3、第三高压加热器，4、除氧器，11、锅炉，12、汽轮机高压缸，13、汽轮机中压缸，14、发电机，15、给水泵，21、一级抽汽管路，22、二级抽汽管路，23、三级抽汽管路，24、四级抽汽管路，31、主蒸汽管路，32、高压缸排汽管路，33、再热蒸汽管路，34、中压缸排汽管路，35、凝结水管路，36、给水管路，41、第一疏水调门，42、第二疏水调门，43、第三疏水调门，51、第三高压加热器进水流量计，52、第三高压加热器出水流量计，53、水位计，PT₃、第三高压加热器进汽压力传感器，P₀、环境压力传感器，TT_3jq、第三高压加热器进汽温度传感器，TT_3ss、第三高压加热器疏水温度传感器，TT_3js、第三高压加热器进水温度传感器，TT_3cs、第三高压加热器出水温度传感器，RPM、给水泵转速测点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

本申请提供一种针对汽轮机系统中的第三高压加热器，即第三高压加热器泄漏的相关参数的采集，结合汽轮机系统，进行说明如下，包括第三高压加热器3、第二高压加热器2、第一高压加热器1、除氧器4、锅炉11、汽轮机高压缸12、汽轮机中压缸13、发电机14、给水泵15、一级抽汽管路21、二级抽汽管路22、三级抽汽管路23、四级抽汽管路24、主蒸汽管路31、高压缸排汽管路32、中压缸进汽管路33、中压缸排汽管路34、凝结水管路35、给水管路36，第一高压加热器1的底部设有第一疏水调门41，第二高压加热器2的底部设有第二疏水调门42，第三高压加热器3的底部设有第三疏水调门43。

第三高压加热器3的输入端设有进水温度传感器TT_3js，输出端设有出水温度传感器TT_3cs，三级抽汽管路23上设有进汽压力传感器PT₃，装置还包括用于测量大气压力的环境压力传感器P₀，第三高压加热器3和第三疏水调门43之间设有疏水温度传感器PP_3ss，三级抽汽管路23上还设有进汽温度传感器TT_3jq，第一高压加热器1的输出端连接至锅炉11。

在汽轮机系统既有第三高压加热器出水温度传感器、进汽温度传感器、进汽压力传感器的基础上，新增进水流量计、出水流量计、进水温度传感器和环境压力传感器，可以实现关键数据的采集，得到第三高压加热器温升(t_3cs-t_3js)与同负荷工况下设计温升(t_03cs-t_03js)差值，即(t_03cs-t_03js)-(t_3cs-t_3js)≥4℃，从而实现第三高压加热器的泄漏预警。

在一些实施例中，第三高压加热器3与给水泵15之间设有进水流量计51，第三高压加热器3和第二高压加热器2之间设有出水流量计52，依托于第三高压加热器进水流量计、出水水流量计，可以采集进水流量G₁和出水流量G₂，从而计算流量偏差G₁-G₂，通过判别逻辑G₁-G₂≥30t/h，可以辅助检测第三高压加热器是否发生泄漏。

在一些实施例中，第三高压加热器3还设有水位计54，给水泵15上设有转速传感器RPM。

以某电厂600MW机组为例进行实施例分析，该机组配置三台高压加热器和一台除氧器。加热器温升降低4℃时，上端差达到2.5℃，触发第三高压加热器汽侧泄漏至疏水侧报警。现场检查发现第三高压加热器疏水管道有晃动现象，进一步明确了第三高压加热器汽侧泄漏至疏水侧的事实。

机组运行人员采取高压加热器解列措施，退出高压加热器汽侧运行及水侧运行，切换至水侧旁路运行。现场切割第三高压加热器疏水管道，对疏水管道同侧的疏水冷却段包壳进行检查，发现包壳有冲刷产生的孔洞、包壳与端管板的焊缝处有冲刷产生的缝隙，验证了报警系统的准确性。

Claims (10)

1.一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置，包括依次连接的第三高压加热器(3)、第二高压加热器(2)和第一高压加热器(1)，所述第三高压加热器(3)的输入端通过三级抽汽管路(23)连接至汽轮机中压缸(13)，输入端通过给水泵(15)连接至除氧器(4)，其特征在于，所述第三高压加热器(3)的底部设有第三疏水调门(43)，第三高压加热器(3)输入端设有进水流量计(51)和进水温度传感器(TT_3js)，输出端设有出水流量计(52)和出水温度传感器(TT_3cs)，所述三级抽汽管路(23)上设有进汽压力传感器(PT₃)，所述装置还包括用于测量大气压力的环境压力传感器(PT₀)。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置，其特征在于，所述第三高压加热器(3)和第三疏水调门(43)之间设有疏水温度传感器(PP_3ss)。

3.根据权利要求1所述的一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置，其特征在于，所述三级抽汽管路(23)上还设有进汽温度传感器(TT_3jq)。

4.根据权利要求1所述的一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置，其特征在于，所述第一高压加热器(1)的输出端连接至锅炉(11)。

5.根据权利要求4所述的一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置，其特征在于，所述第一高压加热器(1)与锅炉(11)之间设有给水流量计(53)，所述除氧器(4)和给水泵(15)之间设有凝结水流量计，所述给水泵(15)还连接至再热器减温水管路，所述再热器减温水管路上设有再热器减温水流量计。

6.根据权利要求1所述的一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置，其特征在于，所述第三高压加热器(3)还设有水位计(54)。

7.根据权利要求1所述的一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集装置，其特征在于，所述给水泵(15)上设有转速传感器(RPM)。

8.一种汽轮机3号高压加热器泄漏采集系统，其特征在于，包括锅炉(11)、除氧器(4)、汽轮机高压缸(12)和汽轮机中压缸(13)，以及如权利要求1-7中任一所述的采集装置，所所述锅炉(11)的第一蒸汽出口通过主蒸汽管路(31)连接至汽轮机高压缸(12)的输入端，所述汽轮机高压缸(12)的输出端通过高压缸排汽管路(32)连接至锅炉(11)后经由锅炉(11)的第二蒸汽出口通过中压缸进汽管路(33)连接至汽轮机中压缸(13)的输入端，所述除氧器(4)的输入端连接至凝结水管路(35)。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述还包括一级抽汽管路(21)，所述一级抽汽管路(21)的两端分别连接汽轮机高压缸(12)和第一高压加热器(1)。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述还包括二级抽汽管路(22)，所述二级抽汽管路(22)的两端分别连接汽轮机高压缸(12)和第二高压加热器(2)。

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