本实用新型涉及一种火电厂真空系统严密性在线监测结构。
背景技术：
真空系统严密性是火电厂运行中的重要指标，对机组安全经济运行有着较大影响，如实现在线监测，可使运行人员及时的了解机组运行的状态，便于及时调整及维护。目前火电厂还未实现真空系统严密性的在线监测，仍采用真空系统严密性试验的方法定期对真空漏气量进行定性评价。监测真空系统严密性需要测量漏入凝汽器的空气流量，对于采用真空泵及带有汽水分离装置的真空系统，如果从真空泵入口处测量，由于抽出的气体包含空气及未凝结的蒸汽，因此无法准确测量空气流量；如果从气体分离装置出口处测量，由于空气从水中逸出的速度较慢，且空气流量及流速均小，无合适测量装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的火电厂真空系统严密性在线监测结构，能实现真空系统严密性的在线监测工作，且具有较高的测量精度。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种火电厂真空系统严密性在线监测结构，包括凝汽器、汽水分离装置和真空泵，其特征在于：还包括真空破坏阀和监测装置；监测装置包括汽水分离装置安全阀、汽水分离装置放气调节阀、气体收集装置进气调节阀、气体收集装置抽真空调节阀和气体收集装置；凝汽器的冷却水出口和冷却水进口均通过管道与真空泵的进口连接，在该管道上安装有真空破坏阀；真空泵的出口与汽水分离装置的进料口连接；汽水分离装置的气体出口通过管道与气体收集装置的气体入口连接，在该管道上安装有汽水分离装置安全阀、汽水分离装置放气调节阀和气体收集装置进气调节阀；气体收集装置的抽气口通过管道与真空泵的进口连接，在该管道上安装有气体收集装置抽真空调节阀；气体收集装置上设置有气体收集装置压力测点和气体收集装置温度测点。
本实用新型所述的监测装置还包括操作员站，所述的气体收集装置压力测点和气体收集装置温度测点与操作员站连接。
本实用新型所述的操作员站上设置有计时器。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、解决了现场真空系统严密性无法进行在线监测的问题；
2、为机组优化运行，提供了必要的运行参数，对国家发改委倡导的节能减排，具有一定的实际意义；
3、可以广泛生产，效益可观。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
参见图1，本实用新型实施例包括凝汽器1、真空破坏阀2、真空泵3、汽水分离装置4和监测装置5。
监测装置5包括汽水分离装置安全阀6、汽水分离装置放气调节阀7、气体收集装置进气调节阀8、气体收集装置抽真空调节阀9、气体收集装置12和操作员站13。
凝汽器1的冷却水出口和冷却水进口均通过管道与真空泵3的进口连接，在该管道上安装有真空破坏阀2。真空泵3的出口与汽水分离装置4的进料口连接。
气体收集装置12上设置有收集腔、气体出口和抽气口，气体出口和抽气口与收集腔连通。
汽水分离装置4的气体出口通过管道与气体收集装置12的气体入口连接，在该管道上安装有汽水分离装置安全阀6、汽水分离装置放气调节阀7和气体收集装置进气调节阀8。
气体收集装置12的抽气口通过管道与真空泵3的进口连接，在该管道上安装有气体收集装置抽真空调节阀9。
气体收集装置12上设置有气体收集装置压力测点10和气体收集装置温度测点11，气体收集装置压力测点10和气体收集装置温度测点11与操作员站13连接。气体收集装置压力测点10和气体收集装置温度测点11用于测量收集腔内气体的压力和温度。
操作员站13上设置有计时器，且含PLC控制及参数状态显示。
本实用新型主要理论公式推导过程如下：
气体收集装置12的压力、温度可通过气体收集装置压力测点10和气体收集装置温度测点11直接测得，由于气体收集装置12的体积一定，当同时满足以下限制条件：
（1）气体为低压低温气体；
（2）气体处于平衡态时，即状态稳定；
可以根据理想状态方程针对气体收集装置12中的空气列出如下方程式：
（1）
其中：是气体收集装置12中气体的压力；
是气体收集装置12的体积；
是气体收集装置12中气体的物质的量；
是理想气体常数；
是气体收集装置12中气体的温度。
根据测量参数以及定值，通过公式（1）可以求出收集到气体的物质的量；理想气体状态方程中定值的选择应根据不同负荷以及在特定条件下通过计算及试验获得的对的灵敏程度确定。
（2）
其中：是气体收集装置中气体的质量；
是气体收集装置中气体的摩尔质量；
（3）
其中：是漏入凝汽器1中空气的质量流量；
是气体收集装置12收集气体的时间；
将公式（2）代入公式（3）中，即可求得漏入凝汽器1中空气的质量流量。
（4）
其中：是真空系统的严密性；
是与负荷相关的系数；
是与质量流量相关的系数。
公式（4）为真空系统严密性与凝汽器1漏入的空气流量关系式，可采用下述标定试验最终获得：在汽轮机某一稳定工况下，停止真空泵3，开启真空破坏阀2，改变漏入凝汽器1的空气流量（该流量可以通过本装置测得），通过机组真空严密性试验测量对应每个放入空气流量下的机组真空严密性。改变汽轮机运行工况，重复上述试验并获得多组数据，将试验结果拟合得到公式（4）。
本实用新型的应用方法如下:
未运行时，汽水分离装置放气调节阀7开启，气体收集装置进气调节阀8和气体收集装置抽真空调节阀9关闭。开始运行时，首先开启气体收集装置抽真空调节阀9，使气体收集装置12的收集腔保持真空状态，然后关闭气体收集装置抽真空调节阀9，当气体收集装置抽真空调节阀9完全关闭后间隔5分钟关闭汽水分离装置放气调节阀7，汽水分离装置放气调节阀7关闭后开启气体收集装置进气调节阀8，通过气体收集装置12收集漏入凝汽器1的空气，与此同时操作员站13带有的计时器开始计时，计时时间设定为10分钟，计时结束后将开启汽水分离装置放气调节阀7并关闭气体收集装置进气调节阀8，结束气体收集，另一方面气体收集装置12上的气体收集装置压力测点10和气体收集装置温度测点11将采集的数据传送给操作员站13，依据采集到的实时数据，通过计算即可得到真空系统严密性结果并在操作员站13显示。整个装置的运行周期可以根据用户进行自定义。
针对汽水分离装置4设置了两套保护装置，当气体收集装置12的压力大于当地大气压时，开启汽水分离装置放气调节阀7进行排气，当大于105kPa时，开启汽水分离装置安全阀6进行排气，保证了机组的安全稳定运行。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。