[發(fā)明專利]凝汽器凝結(jié)水取樣裝置的氣水分離器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810050597.5
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN101261202A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 承慰才;承海東;承學(xué)東;王占信;柴穎
• 申請（專利權(quán)）人: 承慰才
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N1/28;F22D1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣水分離裝置，是一種火力發(fā)電廠或核電站等熱力設(shè)備中凝汽器凝結(jié)水取樣裝置的氣水分離器。

背景技術(shù)

火力發(fā)電廠或核電站在發(fā)電過程中，高溫高壓蒸汽在汽輪發(fā)電機作完功后的乏氣在凝汽器中被冷卻成凝結(jié)水，流入凝汽器的熱井中，再被凝結(jié)水泵抽取送入精處理裝置凈化，凈化后的水或不經(jīng)處理作為給水作為鍋爐給水的一部分被再利用。凝汽器是熱力設(shè)備循環(huán)系統(tǒng)中的重要部件，當(dāng)凝汽器中的換熱管磨損泄漏時，工業(yè)冷卻水進(jìn)入凝結(jié)水中導(dǎo)致凝結(jié)水嚴(yán)重污染，被污染的凝結(jié)水在熱力設(shè)備循環(huán)過程中將在鍋爐、汽機等部位產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕，嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行。因此監(jiān)測凝結(jié)水水質(zhì)歷來是電廠化學(xué)水汽監(jiān)測的重要監(jiān)測點。

傳統(tǒng)的作法是取樣點設(shè)在凝結(jié)水泵出口處，直接取樣水，這種取樣方式雖較簡單，但無法區(qū)分是凝結(jié)水泵，還是取樣管路滲漏造成的對水質(zhì)分析結(jié)果的影響，也不能判別凝汽器滲漏發(fā)生在凝汽器中確切的區(qū)域，影響維護(hù)及故障處理的科學(xué)決策。

現(xiàn)有的一種凝汽器凝結(jié)水取樣裝置，見圖1所示，凝汽器1的下部為熱井2，熱井2的樣水出口通過取樣管20與儀表屏21連接，在取樣管20上從上至下依次設(shè)有第一手動真空閥3、過濾器4、取樣泵5和止回閥7，在取樣泵5與止回閥7之間的取樣管20上連接有回水管12，回水管12與凝汽器1連接，在回水管12上設(shè)有第二手動真空閥6，其工作過程如下：凝汽器1處于深度負(fù)壓狀態(tài)下，通常絕對壓強約為5～9Kpa，凝汽器1下部熱井2內(nèi)的凝結(jié)水在取樣泵5的抽取下經(jīng)過第一手動真空閥3和過濾器4進(jìn)入取樣泵5，在取樣泵5的作用下，樣水增壓為正壓，取樣泵5出口樣水分為兩路，其中一路樣水通過止回閥7到儀表屏21，為分析儀表和人工分析提供樣水；另一路樣水通過回水管12上的第二手動真空閥6回到凝汽器1。回水用來冷卻取樣泵5，防止取樣泵5過熱；過濾器4濾去樣水中的機械雜質(zhì)，防止雜質(zhì)損壞取樣泵5的工作部件；止回閥7防止取樣泵5因故障突然停止工作時，第一、第二手動真空閥3、6未能關(guān)閉時，大氣涌進(jìn)凝汽器1破壞其真空度，導(dǎo)致汽輪發(fā)電機不能正常運行；第一、第二手動真空閥3、6在取樣裝置停止工作時，應(yīng)處在關(guān)閉狀態(tài)，隔離大氣和凝汽器1的內(nèi)腔，不影響發(fā)電機組的正常運行；壓力表8指示取樣泵出口水樣壓強。

現(xiàn)有的另一種凝汽器凝結(jié)水取樣裝置，見圖2所示，是具有4個取樣支路，適用于具有4個區(qū)域的凝汽器凝結(jié)水取樣的取樣裝置，其中各支路上的真空電磁閥9在程序控制器的作用下，依次循環(huán)開通，實現(xiàn)自動程序取樣。儀表屏21上的分析儀表將分別同步顯示凝汽器1中各區(qū)域中凝結(jié)水的水質(zhì)；置于取樣泵5出口的壓力表8用來指示泵出水樣的壓強；母管h用來聯(lián)通各支路與過濾器4。考察目前配置在電力行業(yè)的國內(nèi)外的凝汽器凝結(jié)水取樣裝置，其裝置的工作原理均與圖1或圖2相同，在實際使用中發(fā)現(xiàn)，由于該裝置因適應(yīng)性、穩(wěn)定性、可靠性差，在實際工作條件稍有變動時，這種變動是發(fā)電機組運行中時有發(fā)生的、且是允許的，例如熱井中凝結(jié)水的液面有所下降，裝置就不能正常工作，失去取樣能力。由于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，使現(xiàn)有的凝汽器凝結(jié)水取樣裝置使用期限很短，幾乎處在癱瘓狀態(tài)，有的干脆被拆除。

對現(xiàn)有凝汽器凝結(jié)水取樣裝置進(jìn)行了充分的分析研究，見于取樣泵處在十分苛刻的條件下工作，取樣泵應(yīng)有特殊的性能，如不漏氣，泵回水自冷卻功能和汽蝕余量低，例如水溫40℃，汽蝕余量約12Kpa，約1.2m高水頭等特性。只有在取樣泵入口水樣壓強P_λ不小于泵的汽蝕余量時，泵才能正常工作，即泵內(nèi)不會發(fā)生汽蝕，否則會導(dǎo)致泵的葉輪損害，產(chǎn)生噪聲振動，影響液體在泵內(nèi)的正常流動，泵出口水樣流量和揚程的下降甚至斷流。

取樣泵入口壓強P_λ由圖3求得：

P_λ＝P₀+Hd-f

式中：P₀-凝汽器內(nèi)的真空度。絕對壓強約在5～9Kpa，即相對真空度為95～91Kpa。

H-熱井凝結(jié)水液面至取樣泵葉輪中心的垂直高度，一般在2.5m左右，相當(dāng)產(chǎn)生25Kpa左右的壓強。

d-流體比重。

f-泵前取樣管系統(tǒng)的壓頭損失，與取樣管內(nèi)徑、長度、管內(nèi)粗糙度，取樣管系統(tǒng)中的閥門通徑，流體粘性，流體流量有關(guān)。