專利名稱：在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣計(jì)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種能連續(xù)監(jiān)視汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性并能在線測(cè)量汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣量的專用計(jì)量?jī)x。
背景技術(shù)：
我國(guó)至今仍在使用嚴(yán)密性試驗(yàn)法來(lái)定性評(píng)價(jià)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，此法既不能連續(xù)監(jiān)視汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，也不能測(cè)出漏入汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的空氣量。
對(duì)于濕冷機(jī)組，汽輪機(jī)進(jìn)行真空系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，循環(huán)水量一般保持不變(循環(huán)水泵定速運(yùn)行)，真空泵停止運(yùn)行8分鐘，用后5分鐘的真空下降速度的平均值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。(注我國(guó)“固定式汽輪機(jī)技術(shù)條件中”規(guī)定的汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性標(biāo)準(zhǔn)是300MW以上汽輪機(jī)的真空下降速度不大于0.2kPa/min)。嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)真空下降速度隨著季節(jié)、循環(huán)冷卻水量、循環(huán)冷卻水溫度、機(jī)組負(fù)荷、凝汽器的性能等參數(shù)的變化而變化，因此可評(píng)價(jià)性差(可比性差)。
對(duì)于直接空冷機(jī)組，由于直接空冷凝汽器與大氣直接接觸的焊縫總長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于濕冷機(jī)組表面式凝汽器與汽側(cè)及大氣均接觸的焊縫總長(zhǎng)度，自然漏入直接空冷汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的空氣量比濕冷汽輪機(jī)多，并且直接空冷汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的容積遠(yuǎn)大于濕冷汽輪機(jī)，試驗(yàn)時(shí)真空下降速度隨著機(jī)組負(fù)荷、空冷凝汽器的性能、冷卻空氣量(或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速)等參數(shù)的變化而發(fā)生較大的變化，其可評(píng)價(jià)性更差(可比性更差)。因此，用嚴(yán)密性試驗(yàn)法來(lái)定性評(píng)價(jià)直接空冷汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性有相當(dāng)大的困難。例如，某電廠300MW直接空冷機(jī)組2005年1月初停運(yùn)真空泵做嚴(yán)密性試驗(yàn)到4分鐘時(shí)，汽機(jī)的排汽壓力由14.2kPa上升到15.5kPa，凝結(jié)水溫度由49℃快速下降到24℃左右，凝結(jié)水的過(guò)冷度由3.87℃快速增加到30.68℃，影響機(jī)組的安全運(yùn)行，不得已只有終止試驗(yàn)。
另外，做汽輪機(jī)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，汽機(jī)排汽壓力和排汽溫度在短時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生躍升，這不僅影響機(jī)組的出力和熱經(jīng)濟(jì)性，而且使汽機(jī)的低壓通流部分和凝汽器受到熱沖擊，影響其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有嚴(yán)密性試驗(yàn)法評(píng)價(jià)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)時(shí)，既不能連續(xù)監(jiān)視汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，也不能測(cè)出漏入汽輪機(jī)真空系統(tǒng)空氣量的不足，而提供一種在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣計(jì)量?jī)x。它根據(jù)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣在線監(jiān)測(cè)法，擬定監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并用專門設(shè)計(jì)的真空漏氣計(jì)量?jī)x直接測(cè)出漏入汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的空氣量。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到的在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣計(jì)量?jī)x，它包括加熱溫度傳感器4-1、介質(zhì)溫度傳感器4-2、溫度測(cè)量電路4-3、4-4，混合氣體流量測(cè)量電路4-5，所述加熱溫度傳感器4-1依次與溫度測(cè)量電路4-3、混合氣體流量測(cè)量電路4-5電連接，所述介質(zhì)溫度傳感器4-2依次與溫度測(cè)量電路4-4、混合氣體流量測(cè)量電路4-5電連接，其特征在于所述溫度測(cè)量電路4-4還依次與函數(shù)發(fā)生器4-6、水蒸汽流量計(jì)算電路4-7、干空氣流量計(jì)算電路4-8電連接，所述混合氣體流量測(cè)量電路4-5的輸出端還分別與水蒸汽流量計(jì)算電路4-7、干空氣流量計(jì)算電路4-8電連接，所述水蒸汽流量計(jì)算電路4-7為乘法器電路，干空氣流量計(jì)算電路4-8為減法器電路。
在上述技術(shù)方案中，所述計(jì)量?jī)x的安裝位置在汽輪機(jī)抽真空系統(tǒng)分離器3的排氣管道7上。
本實(shí)用新型漏氣計(jì)量?jī)x用于在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的漏氣量，監(jiān)測(cè)時(shí)不需要停運(yùn)真空泵，不受季節(jié)、環(huán)境溫度、循環(huán)冷卻水量、循環(huán)冷卻水溫度、機(jī)組負(fù)荷、凝汽器的性能等參數(shù)的影響，具有直觀、方便、實(shí)用、實(shí)時(shí)、數(shù)字化、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。


圖1本實(shí)用新型計(jì)量?jī)x在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣示意圖；圖2本實(shí)用新型計(jì)量?jī)x的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在圖1中，1為凝汽器、2為真空泵、3為分離器、4為真空漏氣計(jì)量?jī)x、5為啟動(dòng)排放閥、6為抽氣管道、7為排氣管道。在圖2中，4-1為加熱溫度傳感器、4-2為介質(zhì)溫度傳感器、4-3為溫度測(cè)量電路、4-4為溫度測(cè)量電路、4-5為混合氣體流量測(cè)量電路、4-6為函數(shù)發(fā)生器、4-7為水蒸汽流量計(jì)算電路、4-8為干空氣流量計(jì)算電路。
從圖1可知汽輪機(jī)由真空泵2抽吸在凝汽器1內(nèi)未凝結(jié)的氣汽混合物，經(jīng)真空泵2壓縮升壓時(shí)氣汽混合物所含蒸汽的大部分被凝結(jié)成水，剩余的含空氣量相當(dāng)高的氣汽混合物及其攜帶的凝結(jié)水(可稱為冷卻水、也可稱為環(huán)形水封水)排入分離器3，分離后的氣汽混合物經(jīng)安裝在排氣管7上的真空漏氣計(jì)量?jī)x4計(jì)量后排入大氣。排大氣的氣汽混合物含蒸汽量相當(dāng)?shù)?，主要是漏入真空系統(tǒng)的空氣。這樣，由在線測(cè)量排入大氣的氣汽混合物流量就能實(shí)時(shí)知道漏入汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的空氣量，并由此判斷汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性。真空漏氣計(jì)量?jī)x4計(jì)量的排入大氣的氣汽混合物流量已扣除了所含的水蒸汽流量。
機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，因真空系統(tǒng)充滿空氣故排氣量相當(dāng)大，為了減輕真空漏氣計(jì)量?jī)x4的負(fù)擔(dān)需要開啟啟動(dòng)排放閥5；機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，真空系統(tǒng)的排氣量小需要關(guān)閉啟動(dòng)排放閥5，以使排氣全部流經(jīng)真空漏氣計(jì)量?jī)x4。
按照?qǐng)D1所示的系統(tǒng)用真空漏氣計(jì)量?jī)x4即可在線測(cè)量汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的漏氣量，并根據(jù)測(cè)量漏氣量的多少判斷汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性。
從圖2可知本實(shí)用新型真空漏氣計(jì)量?jī)x可由現(xiàn)有的氣體質(zhì)量流量計(jì)改裝而成，圖中虛線框外的部分為現(xiàn)有氣體質(zhì)量流量計(jì)的現(xiàn)有部件如加熱溫度傳感器4-1、介質(zhì)溫度傳感器4-2、溫度測(cè)量電路4-3、4-4，混合氣體流量測(cè)量電路4-5等。虛線框內(nèi)的部分為本實(shí)用新型增加的部分，如函數(shù)發(fā)生器4-6、水蒸汽流量計(jì)算電路4-7、干空氣流量計(jì)算電路4-8電連接，圖中所述的函數(shù)發(fā)生器4-6是按表1中的排氣溫度與密度、含汽比的對(duì)應(yīng)關(guān)系式與現(xiàn)有的函數(shù)發(fā)生器制作而成的，所述的水蒸汽流量計(jì)算電路4-7為現(xiàn)有的乘法器電路，干空氣流量計(jì)算電路4-8為現(xiàn)有的減法器電路。
表1氣汽混合物的溫度與含蒸汽比例及混合物密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系

從表1可以看出，從分離器排出的氣汽混合物的溫度小于40℃時(shí)，氣汽混合物的蒸汽含量小于5％。因此，就濕冷汽輪機(jī)而言，真空泵分離器排出的氣汽混合物溫度一般不大于40℃，可以忽略不計(jì)水蒸汽的影響。
本實(shí)用新型真空漏氣計(jì)量?jī)x測(cè)量的精度高(±1％)，重復(fù)性好(±0.2％)，量程比大(1∶120)，對(duì)低流速特別敏感，量程最低下限可達(dá)0.5m/s。儀表可顯示汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣的瞬時(shí)量和累計(jì)量及分離器的排氣溫度，儀表輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(4～20mADC)，可直接接入DCS的模擬量輸入通道，也可以通過(guò)通信接口RS232C與DCS連接，方便主控室的運(yùn)行人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的漏氣情況。該計(jì)量?jī)x結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，工作可靠，具有故障自檢功能。
需要說(shuō)明的是對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不改變本實(shí)用新型原理的前提下還可以對(duì)本實(shí)用新型做出若干的改變或變形，這同樣屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣計(jì)量?jī)x，它包括加熱溫度傳感器(4-1)、介質(zhì)溫度傳感(4-2)、溫度測(cè)量電路(4-3、4-4)，混合氣體流量測(cè)量電路(4-5)，所述加熱溫度傳感器(4-1)依次與溫度測(cè)量電路(4-3)、混合氣體流量測(cè)量電路(4-5)電連接，所述介質(zhì)溫度傳感器(4-2)依次與溫度測(cè)量電路(4-4)、混合氣體流量測(cè)量電路(4-5)電連接，其特征在于所述溫度測(cè)量電路(4-4)還依次與函數(shù)發(fā)生器(4-6)、水蒸汽流量計(jì)算電路(4-7)、干空氣流量計(jì)算電路(4-8)電連接，所述混合氣體流量測(cè)量電路(4-5)的輸出端還分別與水蒸汽流量計(jì)算電路(4-7)、干空氣流量計(jì)算電路(4-8)電連接，所述水蒸汽流量計(jì)算電路(4-7)為乘法器電路，干空氣流量計(jì)算電路(4-8)為減法器電路。
專利摘要在線監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏氣計(jì)量?jī)x，它包括加熱溫度傳感器(4－1)、介質(zhì)溫度傳感器(4－2)、溫度測(cè)量電路(4－3、4－4)，混合氣體流量測(cè)量電路(4－5)，所述溫度測(cè)量電路(4－4)還依次與函數(shù)發(fā)生(4－6)、水蒸汽流量計(jì)算電路(4－7)、干空氣流量計(jì)算電路(4－8)電連接，所述混合氣體流量測(cè)量電路(4－5)的輸出端還分別與水蒸汽流量計(jì)算電路(4－7)、干空氣流量計(jì)算電路(4－8)電連接。本實(shí)用新型計(jì)量?jī)x監(jiān)測(cè)時(shí)不需要停運(yùn)真空泵，不受季節(jié)、環(huán)境溫度、循環(huán)冷卻水量、循環(huán)冷卻水溫度、機(jī)組負(fù)荷、凝汽器的性能等參數(shù)的影響，具有直觀、方便、實(shí)用、實(shí)時(shí)、數(shù)字化、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M3/26GK2784902SQ20052009527
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月18日
發(fā)明者徐傳海, 陸龍生 申請(qǐng)人:中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院