RU182291U1 - Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного пароводяного теплообменника с паровой стороны - Google Patents

Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного пароводяного теплообменника с паровой стороны Download PDF

Info

Publication number
RU182291U1
RU182291U1 RU2017146752U RU2017146752U RU182291U1 RU 182291 U1 RU182291 U1 RU 182291U1 RU 2017146752 U RU2017146752 U RU 2017146752U RU 2017146752 U RU2017146752 U RU 2017146752U RU 182291 U1 RU182291 U1 RU 182291U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
specified
heat exchanger
heat exchange
exchange surface
Prior art date
Application number
RU2017146752U
Other languages
English (en)
Inventor
Ринат Нявмянович Такташев
Владимир Евгеньевич Донников
Анастасия Юрьевна Савенкова
Original Assignee
АО "Интер РАО - электрогенерация"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by АО "Интер РАО - электрогенерация" filed Critical АО "Интер РАО - электрогенерация"
Priority to RU2017146752U priority Critical patent/RU182291U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU182291U1 publication Critical patent/RU182291U1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/006Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

Область использования: теплоэнергетика.Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного парожидкостного теплообменника 10 с паровой стороны содержит средства измерения параметров указанного состояния контролируемого участка теплообменной поверхности. Указанные средства измерения представляют собой по меньшей мере восемь зачеканенных равномерно по указанному участку теплообменной поверхности температурных датчика ТД 20, подключенных к компьютерному блоку БК 30, процессор которого запрограммирован на периодическое считывание показаний ДТ 20 с сохранением в памяти КБ 30 закономерности распределения измеряемых температур по указанному участку и фиксацией при каждом новом измерении искажения исходной закономерности с выдачей аварийного внешнего сигнала при превышении величиной указанного искажения заданного предела. Технический результат: обеспечение возможности получения в процессе эксплуатации своевременной информации о необходимости очистки контролируемой теплообменной поверхности. 3 ил.

Description

Область техники
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована на тепловых электростанциях (ТЭС), оборудованных паротурбинными установками с регенеративными подогревателями высокого давления.
Уровень техники
Современные паротурбинные установки ТЭС для повышения экономичности паросилового цикла оснащены поверхностными подогревателями высокого давления (ПВД) для регенеративного подогрева питательной воды паровых котлов паром из соответствующих по давлению промежуточных отборов паровой турбины. Как показала практика эксплуатации, с паровой стороны ПВД на наружной поверхности его теплообменных элементов накапливается слой отложений, образующихся в результате выноса с внутренней поверхности пароперегревательных труб и паропроводов твердых мелких частиц различных фазовых включений металла. Вследствие конденсации греющего пара на холодных наружных стенках теплообменных элементов под слоем указанных отложений возникает агрессивная среда, способствующая развитию интенсивной коррозии теплообменных элементов вплоть до их возможного разрушения. Для предотвращения опасного развития коррозионного процесса необходим периодический останов оборудования и очистка теплообменных элементов от указанных отложений. При этом необходим эксплуатационный контроль за состоянием опасных участков поверхности теплообменных элементов.
Известно принятое в качестве прототипа патентуемой полезной модели устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного парожидкостного теплообменника с паровой стороны, содержащее средства измерения параметров указанного состояния контролируемого участка теплообменной поверхности (RU 2394182, F16L 58/00, 2010 [1]).
Согласно [1] средства измерения параметров коррозионного состояния контролируемого участка теплообменной поверхности представляют собой устанавливаемые в коррозионно-опасных местах съемные образцы из металла, аналогичного металлу теплообменных элементов, причем указанные образцы после останова соответствующего оборудования извлекаются и отправляются для анализа в химическую лабораторию. Недостатком такого технического решения является невозможность текущего эксплуатационного контроля за коррозионным состоянием контролируемого участка теплообменной поверхности на работающем оборудовании, что может привести к аварийному разрушению этого участка до момента останова оборудования. Кроме того, установка образцов в необходимых местах не всегда возможна по конструктивным и гидродинамическим соображениям.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлена патентуемая полезная модель, является надежная защита теплообменной поверхности парожидкостного теплообменника с паровой стороны от коррозионного воздействия агрессивной среды, а техническим результатом - обеспечение возможности получения в процессе эксплуатации своевременной информации о необходимости очистки контролируемой теплообменной поверхности.
Решение указанной задачи путем достижения указанного технического результата применительно к патентуемой полезной модели обеспечивается тем, что в устройстве контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного парожидкостного теплообменника с паровой стороны, содержащем средства измерения параметров указанного состояния контролируемого участка теплообменной поверхности,
согласно патентуемой полезной модели
указанные средства измерения представляют собой по меньшей мере восемь зачеканенных равномерно по указанному участку теплообменной поверхности температурных датчика, подключенных к компьютерному блоку, процессор которого запрограммирован на периодическое считывание показаний указанных датчиков с сохранением в памяти компьютерного блока закономерности распределения измеряемых температур по указанному участку и фиксацией при каждом новом измерении искажения исходной закономерности с выдачей аварийного внешнего сигнала при превышении величиной указанного искажения заданного предела.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков патентуемой полезной моделью и достигаемым техническим результатом заключается в том, что зачеканивание равномерно по поверхности контролируемого участка теплообменника восьми температурных датчиков позволяет вывести за пределы теплообменника через стенку его кожуха с помощью подключенных к указанным датчикам проводников электрические сигналы, отражающие информацию о температурном поле контролируемого участка теплообменной поверхности. Как показали исследования, изменение указанного температурного поля во времени однозначно отражает рост толщины слоя отложений на наружной поверхности указанного участка, соответствующим увеличением коррозионного воздействия на указанную поверхность образующейся под этим слоем влажной среды.
Подключение к компьютерному блоку, процессор которого запрограммирован на периодическое считывание показаний указанных датчиков с сохранением в памяти компьютерного блока закономерности распределения измеряемых температур по указанному участку и фиксацией при каждом новом измерении искажения исходной закономерности с выдачей аварийного внешнего сигнала при превышении величиной указанного искажения заданного предела обеспечивает преобразование информации об изменении температурного поля контролируемого участка теплообменной поверхности в аварийный сигнал о необходимости останова использующего данный теплообменник оборудования для очистки контролируемой теплообменной поверхности.
Условные обозначения
КБ - компьютерный блок;
ПВД - подогреватель высокого давления;
ПТУ - паротурбинная установка;
ТД - температурный датчик;
ТЭ - теплообменные элементы
Краткое описание чертежа
На фиг. 1 схематично изображен внешний вид ПВД, теплообменная поверхность которого нуждается в контроле ее коррозионного состояния; на фиг. 2 - то же с частичными продольными разрезами и в сочетании с подключенным к нему патентуемым устройством контроля указанного коррозионного состояния; на фиг. 3 - фрагмент контролируемого участка указанной теплообменной поверхности с расположенными на нем температурными датчиками патентуемого устройства.
Перечень позиций чертежа
10 - теплообменник; 11 - кожух; 12 - ТЭ; 13, 14 - коллекторы; 15 - патрубок для подачи греющего пара; 20 - ТД; 30 - КБ.
Осуществление изобретения
Устройство согласно патентуемой полезной модели в конкретном примере выполнения (фиг. 1, 2) представлено применительно к регенеративному подогревателю высокого давления (ПВД) паротурбинной установки (ПТУ) тепловой электростанции. Регенеративный подогреватель ПВД в данном примере выполнен в виде кожухотрубного пароводяного теплообменника 10 с кожухом 11 и помещенными внутри него трубчатыми теплообменными элементами (ТЭ) 12 (фиг. 2, 3) цилиндрического сечения плоскоспиральной формы. Входные и выходные концы ТЭ 12 объединены коллекторами 13 и 14 (фиг. 3), посредством которых через ПВД пропускается нагреваемая питательная вода. Греющий пар от отбора высокого давления паровой турбины ПТУ подается в межтрубное пространство между кожухом 11 и ТЭ 12 через патрубок 15.
В процессе эксплуатации ПТУ на наружных холодных стенках теплообменных элементов в зоне их контакта с греющим паром, как уже отмечалось в разделе «Уровень техники», накапливается слой отложений (не показ), под которым образуется агрессивная влажная среда.
Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния указанной теплообменной поверхности с паровой стороны, содержит средства измерения параметров указанного состояния контролируемого участка, представляющие собой зачеканенные равномерно по указанному участку теплообменной поверхности температурные датчики (ТД) 20 (фиг. 3). Связанные с указанными датчиками проводники объединены в кабель, герметично выведенный вовне через стенку кожуха 11 теплообменника 10 с помощью уплотнительной втулки из термостойкого пластика. Возможность снятия кожуха 11 для очистки теплообменной поверхности от отложений обеспечивается тем, что в месте вывода кабеля из кожуха 11 предусмотрена съемная крышка, на внутренней стороне которой предусмотрен клеммный разъем кабеля (на чертеже не показана). За пределами кожуха кабель подключен к компьютерному блоку (КБ) 30, процессор которого запрограммирован на периодическое считывание показаний указанных датчиков ТД 20 с сохранением в памяти компьютерного блока КБ 30 (фиг. 2) закономерности распределения измеряемых температур по указанному участку и фиксацией при каждом новом измерении искажения исходной закономерности с выдачей аварийного внешнего сигнала при превышении величиной указанного искажения заданного предела.
Устройство согласно патентуемой полезной модели работает следующим образом. Перед первым включением теплообменника 10 в работу или после тщательной отмывки уже бывшего в эксплуатации теплообменника на выбранном для контроля участке теплообменной поверхности зачеканивают не менее восьми равномерно распределенных по указанному участку температурных датчика ТД 20, которые подключают как было описано выше через клеммный разъем к компьютерному блоку КБ 30. После запуска теплообменника 10 в работу компьютерный блок КБ 20 в автоматическом режиме периодически считывает через заданные интервалы времени показания датчиков ТД 20 с сохранением в памяти компьютерного блока закономерности распределения измеряемых температур по указанному участку с фиксацией при каждом новом измерении искажения первоначальной закономерности изменения температур. При превышении величиной указанного искажения заданного предела выдается аварийный внешний сигнал, после чего оборудование, в состав которого входит теплообменник 10 останавливают, кожух 11 открывают с разъединением указанного клеммного разъема и производят очистку теплообменной поверхности, кожух в обратном порядке закрывают, и теплообменник вновь включают в работу.
Пример.
Применительно к ПВД конденсационного энергетического блока номинальной мощностью 800 МВт предусмотрена установка восьми ТД 20 в ТЭ 12 зоны охлаждения пара в одной из секций на третьем снизу ТЭ 12. После установки нового ТЭ 12 с зачеканенными ТД 20 были проведены тепловые испытания ПВД с целью определения функции изменения температуры поверхности ТЭ 12. Полученная функция в аналитической форме была введена в память КБ 30. В программу работы компьютерного блока были введены задания производить периодические (через каждые 12 часов эксплуатации) измерения показания ТД 20 с вычислением новой функциональной зависимости и сравнением ее с исходной. При отклонении параметров новой зависимости в любой точке указанной зависимости от исходной более чем на 2°С предусмотрена выдача сигнала о необходимости чистки теплообменной поверхности. При достижении указанного отклонения параметров текущей функциональной зависимости от исходной до 10°С КБ 30 выдает сигнал о необходимости аварийного останова энергоблока.
Промышленная применимость
Патентуемая полезная модель отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и фигурах чертежа достаточно ясно, а используемые средства просты и доступны для промышленной реализации в области теплоэнергетики.

Claims (1)

  1. Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного парожидкостного теплообменника с паровой стороны, содержащее средства измерения параметров указанного состояния контролируемого участка теплообменной поверхности, отличающееся тем, что указанные средства измерения представляют собой по меньшей мере восемь зачеканенных равномерно по указанному участку теплообменной поверхности температурных датчика, подключенных к компьютерному блоку, процессор которого запрограммирован на периодическое считывание показаний указанных датчиков с сохранением в памяти компьютерного блока закономерности распределения измеряемых температур по указанному участку и фиксацией при каждом новом измерении искажения исходной закономерности с выдачей аварийного внешнего сигнала при превышении величиной указанного искажения заданного предела.
RU2017146752U 2017-12-28 2017-12-28 Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного пароводяного теплообменника с паровой стороны RU182291U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146752U RU182291U1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного пароводяного теплообменника с паровой стороны

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146752U RU182291U1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного пароводяного теплообменника с паровой стороны

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU182291U1 true RU182291U1 (ru) 2018-08-13

Family

ID=63177502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146752U RU182291U1 (ru) 2017-12-28 2017-12-28 Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного пароводяного теплообменника с паровой стороны

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU182291U1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726260C1 (ru) * 2020-01-10 2020-07-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Способ определения работоспособности труб пароперегревателя
RU2771269C1 (ru) * 2021-03-22 2022-04-29 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Способ автоматической диагностики состояния рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф
RU2778196C1 (ru) * 2021-08-16 2022-08-15 Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация" Устройство для контроля обрастания и коррозии покрытий в текучей среде

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4196057A (en) * 1978-08-31 1980-04-01 Petrolite Corporation Cold end corrosion rate probe
RU2110784C1 (ru) * 1995-11-21 1998-05-10 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Способ контроля скорости коррозии металлических объектов
RU2394182C1 (ru) * 2008-12-18 2010-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГОУ ВПО АГТУ) Кожухотрубный горизонтальный конденсатор с контролем скорости коррозии
RU2579834C1 (ru) * 2015-02-11 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО АГАУ) Способ изготовления термоиндикатора
WO2017046427A1 (es) * 2015-09-18 2017-03-23 Universidad Complutense De Madrid Sensor para la monitorización de la corrosión mediante medidas de impedancia y ruido electroquímicos y de resistencia a la polarización y uso del mismo

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4196057A (en) * 1978-08-31 1980-04-01 Petrolite Corporation Cold end corrosion rate probe
RU2110784C1 (ru) * 1995-11-21 1998-05-10 Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Способ контроля скорости коррозии металлических объектов
RU2394182C1 (ru) * 2008-12-18 2010-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГОУ ВПО АГТУ) Кожухотрубный горизонтальный конденсатор с контролем скорости коррозии
RU2579834C1 (ru) * 2015-02-11 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО АГАУ) Способ изготовления термоиндикатора
WO2017046427A1 (es) * 2015-09-18 2017-03-23 Universidad Complutense De Madrid Sensor para la monitorización de la corrosión mediante medidas de impedancia y ruido electroquímicos y de resistencia a la polarización y uso del mismo

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726260C1 (ru) * 2020-01-10 2020-07-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Способ определения работоспособности труб пароперегревателя
RU2771269C1 (ru) * 2021-03-22 2022-04-29 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Способ автоматической диагностики состояния рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф
RU2778196C1 (ru) * 2021-08-16 2022-08-15 Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация" Устройство для контроля обрастания и коррозии покрытий в текучей среде

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101135168B1 (ko) 열교환 증기 튜브의 크리프 및 감육 손상을 감시하기 위한 방법 및 시스템
US5385202A (en) Method and apparatus for operational monitoring of a condenser with tubes, by measurements at selected tubes
US6236321B1 (en) Clean out alert for water heaters
RU182291U1 (ru) Устройство контроля изменения в процессе эксплуатации коррозионного состояния поверхности кожухотрубного пароводяного теплообменника с паровой стороны
US7891323B2 (en) Selective cleaning of heat exchanging devices in the boiler of a combustion plant
CN103016948A (zh) 热力发电厂汽水管道疏水阀在线检漏装置
CN106872514A (zh) 稳态换热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统和方法
CN102334023A (zh) 连续测定积垢程度的传感器和方法
Sobota Improving steam boiler operation by on-line monitoring of the strength and thermal performance
Kalaivani et al. PLC & SCADA based effective boiler automation system for thermal power plant
Madejski et al. Analysis of fouling degree of individual heating surfaces in a pulverized coal fired boiler
CN103914063A (zh) 回转式空预器在线性能诊断系统及方法
CN106769814B (zh) 一种低温腐蚀检测系统及其检测方法
CN112629685A (zh) 一种锅炉受热面管炉内温度测量装置和方法
KR101908660B1 (ko) 고형연료 전용 유동층 보일러 내의 대류전열부에서 발생하여 튜브에 침적되는 클링커의 양을 측정하기 위한 장치, 이를 이용한 튜브에 침적되는 클링커의 양을 측정하는 방법, 및 튜브에 침적되는 클링커 분석시스템
Kemmerich et al. Process heat recovery and digitalisation in sulphuric acid plants
JP4579749B2 (ja) 配管減肉予測装置及び配管減肉予測方法
JP5976988B2 (ja) 灰除去システムおよび燃焼炉
CN108021157A (zh) 混凝土表面保护系统及方法
JP7349269B2 (ja) スラッジの堆積箇所を検知する方法及び装置並びにスラッジの堆積箇所検知プログラム
CN206772456U (zh) 一种快速响应的长寿测温装置
Sobota Increasing the Performance and Reliability of Power Boiler by Monitoring Thermal and Strength Parameters
Friebel et al. Lifetime estimation of heat exchangers with consideration of on-line cleaning
Taler et al. Slag monitoring system for combustion chambers of steam boilers
SU1260633A1 (ru) Способ определени момента и места утечки в трубопроводе

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191229