一种汽轮机蒸汽在线监测装置的制作方法

文档序号:15059087发布日期:2018-07-31 21:05阅读:227来源:国知局

本实用新型属于空气分离蒸汽动力领域,具体涉及一种汽轮机蒸汽在线监测装置。



背景技术:

随着我国国民经济的快速发展,作为先行工业之一的气体行业得到了迅猛发展,空压机组作为空分装置的供气源头,现主要有两种驱动方式:电力驱动和蒸汽驱动。

相比于电力驱动,蒸汽驱动具有如下特点:汽轮机的转速可在一定范围内变动,增加了调节手段和操作的灵活性;适于输送易燃易爆的气体,即使有泄漏也不易引起事故;蒸汽来源比较稳定,经济性较高等。因此,蒸汽驱动现已在特定范围内逐步的替代电力驱动,成为主流的大型机组驱动方式。

蒸汽品质是指蒸汽中的杂质含量,也就是蒸汽的清洁程度,蒸汽中的杂质包括气体和非气体杂质。氧气、氮气、二氧化碳和氨气等是常见的气体杂质,若处理不当,这些气体可能会腐蚀金属机件,而且二氧化碳还可参与沉淀过程。

蒸汽中的非气体杂质,也叫蒸汽含盐,若由锅炉气包送出的饱和蒸汽含有盐分,可能有一部分沉淀在过热器受热面管壁上,会使传热能力降低,重则使管壁温度超过金属允许的极限温度,导致管子超温烧坏,轻则使蒸汽吸热减少,过热汽温降低,排烟温度升高,锅炉效率降低。若盐垢沉积在蒸汽管道的阀门处,可能引起阀门动作失灵和阀门漏汽,导致安全隐患的产生。若盐垢沉积在汽轮机的流通部分时,将使蒸汽的流通面积减小,造成叶片的粗糙度增加,甚至改变叶片的线型,降低效率;还会使蒸汽的流动阻力增加,降低汽轮机的功率,并引起叶片应力和轴向推力增加,甚至引起汽轮机振动增大;当沿汽轮机周围积盐不均匀时,将影响转子的平衡,甚至造成重大事故。

对于使用蒸汽的工艺装置,蒸汽品质不合格可导致生产波动,影响装置的平稳运行,甚至引起严重的设备安全事故。现有技术中,对蒸汽品质采用人工周期性采样监测,分析结果存在滞后性,不利于对工况变化做出及时调整。因此,实现对蒸汽进行快速、准确的实时监测,成为确保蒸汽品质的关键所在,也是保障蒸汽驱动设备长期稳定运行的重中之重。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种汽轮机蒸汽在线监测装置,用于空分装置中的气体压缩工序,可实时在线监测分析动力蒸汽中的杂质情况,实现对蒸汽进行快速、准确的实时监测,便于操作人员根据实时的蒸汽品质情况,及时做出合理调整,有利于优化操作控制,确保蒸汽品质,保证蒸汽驱动设备长期稳定运行。

为了达到上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种汽轮机蒸汽在线监测装置,包括:蒸汽冷凝器,其上部设接蒸汽总管的蒸汽进口和接外界的冷却水进口,下部设冷凝液出口和出水口;蒸汽冷凝器内设冷凝管,该冷凝管两端分别接蒸汽进口和冷凝液出口,所述的蒸汽进口与蒸汽总管的连接管路上设调节阀;冷却水进口管路上设有气动调节阀;用于分析冷凝液成分的分析仪,其设有冷凝液进样口,该冷凝液进样口与蒸汽冷凝器的冷凝液出口通过管路连接,该连接管路上自冷凝液出口依次设有温控装置、稳压阀和安全阀,所述安全阀连接旁路管道;控制器,所述蒸汽进口连接管道上的调节阀、进水管路上的气动调节阀、冷凝液出口管路上的温控装置、分析仪分别与控制器电性连接。

又,所述蒸汽进口与蒸汽总管的连接管路上设有过滤器。

进一步,所述控制器设有声光报警装置。

又,所述分析仪的配电系统采用自动空气开关。

优选地,所述蒸汽进口与蒸汽总管的连接管路上设有截止阀。

又,所述蒸汽进口与蒸汽总管的连接管路上的调节阀为速关调节阀。

优选地,所述速关调节阀为二位式电磁阀,所述稳压阀为自力式减压阀或可调式减压阀。

进一步,所述蒸汽冷凝器及蒸汽进口管路外设有保温层。

本实用新型工作时,从蒸汽总管中引出动力蒸汽,经过蒸汽冷凝器,在蒸汽冷凝器中,通过与冷却循环水的非直接接触式换热,蒸汽被逐步降温,最终冷凝成液态水,冷凝水可经滤除机械杂质后作为样水进入分析仪,分析仪的样品分析系统对冷凝液中的pH值、电导率、二氧化硅、铜离子、钠离子、钙离子及镁离子等进行分析,分析仪的数据输出系统将分析数据实时传送至控制器,控制器根据结果对控制装置进行调整。

本实用新型中,为了保证蒸汽冷凝器能安全正常工作,在其蒸汽通路及冷却水通路上设有安全阀或调节阀,防止压力过高而产生安全隐患,其本体及蒸汽引出管道上设有保温层,既能防止高温烫伤,又能在四季变化时起到保温降低损耗的作用。

本实用新型中,由稳压阀和安全阀构成稳压设备,既能实现压力的稳定,又能对超压情况进行有效的预防。样水通过稳压阀后,压力超过分析仪所能承受的压力时,安全阀动作,超压样水从旁路排出,保证系统压力符合要求,当样水温度超过设定温度,如40℃时,温控装置即能监测到超限温度,反馈至控制器后,控制器将控制信号传递给动力蒸汽管道上的调节阀,调节阀自行切断样水,从而保护后续设备。

为保证样水温度的稳定,提高分析数据的准确性,本实用新型在蒸汽冷凝器出口凝结水管道上装设温控装置,进蒸汽冷凝器的冷却水进口管道上装设气动调节阀,控制器通过温控装置测得的实际值与设定值的大小偏差,来自动调节冷却水流量的大小,以实现冷凝水温度的稳定。

本实用新型的分析仪器配备自动空气开关,可起到保护仪器短路、过载等作用。

本实用新型可以起到实时在线监测动气蒸汽品质的效果,在控制器上可以对任一分析数值进行上下限的报警预设定,当分析数值偏离设定指标时,能及时用声光报警提醒操作人员进行针对性的工况调整,稳定蒸汽品质,稳定汽轮机的正常运行,提升其运行时长。

本实用新型具有如下有益效果:

1)实现了对主要动力来源蒸汽品质的实时在线监测,使操作人员能更为迅捷、直观的了解到实时分析数据。

2)对每个分析参数均能添加上下限报警,当任一数值偏离控制范围时可通过声光报警提示,使操作人员很据工况进行针对性调整,大大缩短了分析确认调整时间。

3)将周期性人工取样分析变为实时自动分析,可即时获得蒸汽品质数据,既减少了工作强度,又提高了分析准确性和可靠性。

4)提高了蒸汽品质的稳定性,为设备能长期稳定的运行提供了保障。

5)整套系统占据空间小、易于实现、无须停机、可长期在线运行,适用于将蒸汽作为动力来源的汽轮机拖动设备装置。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

具体实施方式

参见图1,本实用新型一种汽轮机蒸汽在线监测装置,包括蒸汽冷凝器3,其上部设接蒸汽总管的蒸汽进口和接外界的冷却水进口,下部设冷凝液出口和出水口;蒸汽冷凝器内设冷凝管,该冷凝管两端分别接蒸汽进口和冷凝液出口,所述蒸汽进口与蒸汽总管的连接管路上设电磁阀1和截止阀2;冷却水进口管路上设有气动调节阀4;蒸汽总管连接汽轮机10;

用于分析冷凝液成分的分析仪8,其设有冷凝液进样口,该冷凝液进样口通过管路与蒸汽冷凝器3的冷凝液出口连接,该连接管路上自冷凝液出口依次设有温控装置5、自力式减压阀6和安全阀7,所述安全阀7连接旁路管道;

控制器9,所述蒸汽进口连接管道上的电磁阀1、进水管路上的气动调节阀4、冷凝液出口管路上的温控装置5、分析仪8分别与控制器9电性连接。

进一步,所述蒸汽进口管路上设有过滤器11,所述控制器设有声光报警装置,所述分析仪的配电系统采用自动空气开关。

又,所述蒸汽冷凝器及蒸汽进口管路外设有保温层,并用铝片加以固定。

本实施例中,蒸汽总管、蒸汽冷凝器、冷却水管、稳压系统及温控系统之间的连接均采用法兰连接的方式。

蒸汽出口管线使用无缝钢管,冷却水管与蒸汽凝结水管采用不锈钢管道,经过稳压后出来的冷凝水管采用仪表分析取样管。装置上所涉及的安全阀起跳压力均依据其内介质工作压力的1.1倍来选取,稳压阀采用自力式减压阀,分析仪器的配电系统也均是根据分析仪器的额定功率来选取相应的空气开关,保证仪器能长期稳定工作。

在装置安装结束后根据计划安排对其进行各类功能的相关测试,确保装置能稳定运行,分析数据的正确性和快速性。

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