火力发电厂用在线水中气体检测仪的制作方法

1.本发明属于发电厂水质化学分析仪表领域，尤其是指火力发电厂用在线水中气体检测仪。


背景技术：

2.发电机组汽水的运行中可溶性气体氧气、氮气、二氧化碳会使氢电导率测量结果偏高，影响对运行机组水质的误判断。
3.氢电导率测量时被测水样经过氢型阳离子交换树脂，将阳离子去除，水样中仅留下阴离子和相应的氢离子，测量氢电导率可直接反映水中杂质阴离子的总量，是发电厂水汽监督的主要方法。
4.水汽系统中可溶性气体的来源主要来源空气，一方面是从凝汽器负压系统漏入到凝汽器，另一方面是随机组补充水带入到凝结水中，主要是当机组凝汽器补水量增大时，凝汽器内的补水喷嘴不足以将除盐水完全雾化，即不能通过雾化将除盐水中含有的可溶性气体完全析出，也不能凝汽器的抽气系统将除盐水中的可溶性气体完全去除。
5.二氧化碳会与水汽中的氨反应生成(nh4)2co3，其对氢电导率带来增大影响，同时水汽中的氧气以及碳酸以气泡形式存在，气泡不仅会使水样在流经氢型阳离子交换树脂时发生偏流和短路使得氢氢电导率测量结果偏高影响测量结果准确率。空气中的氧气、氮气、二氧化碳含量比例相对稳定，测得其中任意一项均可得到空气在水中的含量。
6.gb/t 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准的第15条款，对水汽质量劣化根据水质化验结果并综合分析系统中水汽质量的变化，确认判断无误后按分为三级处理要求执行，严重的第三级处理4小时内水质不好转进行停炉。
7.水中腐蚀性阴离子和可溶性气体均会影响氢电导率的测量结果，而机组正常运行时气体不会进入到水汽系统中，当水质监督异常时中需要一种仪器设备来快速测量，判断氢电导率测量结果在超标时是由哪一类因素影响的，但目前缺少相关的仪器设备。


技术实现要素：

8.本发明提供一种火力发电厂用在线水中气体检测仪，以解决发电厂缺乏汽水系统中可溶性气体的定性检测仪器的问题。
9.本发明采取的技术方案是，压力、流量控制模块与纤维过滤器组件、超滤过滤器组件、恒温加热器和颗粒度检测器顺序连接，清洗剂瓶经溶液泵与超滤过滤器和恒温加热器之间的管路连接。
10.本发明所述压力、流量控制模块包括水样入口、减压阀、调节阀、流量计，其中水样入口、减压阀、调节阀和流量计相互顺序连接，流量计还用于与纤维过滤器连接。
11.本发明所述压力、流量控制模块还包括分流阀，该分流阀一端与减压阀和调节阀间的管路连接、另一端与排水管连接。
12.本发明所述纤维过滤器组件包括入口阀一、纤维过滤器一、出口阀一、入口阀二、
纤维过滤器二和出口阀二，其中入口阀一、纤维过滤器一和出口阀一相互串联，入口阀二、纤维过滤器二和出口阀二相互串联，入口阀一和入口阀二一端并联后与流量计连接，出口阀一和出口阀二一端并联后与超滤过滤器组件连接。
13.本发明所述纤维过滤器组件中还包括反洗排水阀一和反洗排水阀二，其中反洗排水阀一一端与入口阀一和纤维过滤器一间的管路连接、另一端与排水管连接，反洗排水阀二一端与入口阀二和纤维过滤器二间的管路连接、另一端与排水管连接。
14.本发明所述纤维过滤器组件中还包括压力表一，该压力表一与入口阀一和入口阀二连接。
15.本发明所述超滤过滤器组件包括入口阀三、超滤过滤器一、出口阀三、入口阀四、超滤过滤器二和出口阀四，其中入口阀三、超滤过滤器一和出口阀三相互串联，入口阀四、超滤过滤器二和出口阀四相互串联，入口阀三和入口阀四一端并联后与纤维过滤器组件连接，出口阀三和出口阀四一端并联后与恒温加热器连接。
16.本发明所述超滤过滤器组件还包括反洗排水阀三和反洗排水阀四，其中反洗排水阀三一端与入口阀三和超滤过滤器一间的管路连接、另一端与排水管连接，反洗排水阀四一端与入口阀四和超滤过滤器二间的管路连接、另一端与排水管连接。
17.本发明所述超滤过滤器组件中还包括压力表二，该压力表二与入口阀三和入口阀四连接。
18.本发明所述超滤过滤器组件中还包括压力表三，该压力表三与出口阀三和出口阀四并联。
19.本发明所述超滤过滤器组件和恒温加热器的管路间有三通阀一。
20.本发明所述溶液泵与三通阀一之间有出口阀五。
21.本发明所述清洗剂瓶和溶液泵的管路间有三通阀二，标液管与三通阀二连接。
22.本发明根据水中气体含量的多少与其颗粒度检测结果成正比这一原理为理论基础，用于发电厂汽水系统中可溶性气体的定性检测，可辅助脱气电导率仪的测量来监视发电机组的水汽运行监督。发电机组200mw、300mw给水压力为16mpa，经过汽水集中取样架的减压至0.1mpa和降到25℃水温后水样中的氧气、氮气、二氧化碳均处于逸出状态，便于采用颗粒度检测法测量水中的气泡形式存在的气体。常用颗粒度检测器有pm1.0、pm2.5、pm10几种，这里选用pm2.5激光颗粒度检测器，也可根据不同发电容量机组的状况选用其它检测级别参数的传感器。
23.本发明的优点是：在测量水中可溶性气体方式中,比溶解氧表的单一气体测量测量范围更加全面，可与脱气氢电导率表的测量结果对应检测验证。可快速定性测量水中是否含有可溶性气体和其含量，为当汽水品质测量氢电导率超标的判断提供直接分析依据，为进一步检测分析提供方向，是发电厂水品质汽监督的一种新方法。
附图说明
24.图1是本发明的原理框图；
25.图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
26.参见图1，压力、流量控制模块1与纤维过滤器组件2、超滤过滤器组件3、恒温加热器4和颗粒度检测器5顺序连接，清洗剂瓶6经溶液泵7与超滤过滤器3和恒温加热器4之间的管路连接。
27.参见图2，本发明所述压力、流量控制模块1包括水样入口101、减压阀102、调节阀103、流量计104，其中水样入口101、减压阀102、调节阀103和流量计104相互顺序连接，流量计104还用于与纤维过滤器2连接。
28.本发明所述压力、流量控制模块1还包括分流阀105，该分流阀105一端与减压阀102和调节阀103间的管路连接、另一端与排水管8连接。
29.本发明所述纤维过滤器组件2包括入口阀一201、纤维过滤器一202、出口阀一203、入口阀二204、纤维过滤器二205和出口阀二206，其中入口阀一201、纤维过滤器一202和出口阀一203相互串联，入口阀二204、纤维过滤器二205和出口阀二206相互串联，入口阀一201和入口阀二204一端并联后与流量计104连接，出口阀一203和出口阀二206一端并联后与超滤过滤器组件3连接。
30.本发明所述纤维过滤器组件2中还包括反洗排水阀一207和反洗排水阀二208，其中反洗排水阀一207一端与入口阀一201和纤维过滤器一202间的管路连接、另一端与排水管8连接，反洗排水阀二208一端与入口阀二204和纤维过滤器二205间的管路连接、另一端与排水管8连接。
31.本发明所述纤维过滤器组件2中还包括压力表一209，该压力表一209与入口阀一201和入口阀二204连接。
32.本发明所述超滤过滤器组件3包括入口阀三301、超滤过滤器一302、出口阀三303、入口阀四304、超滤过滤器二305和出口阀四306，其中入口阀三301、超滤过滤器一302和出口阀三303相互串联，入口阀四304、超滤过滤器二305和出口阀四206相互串联，入口阀三301和入口阀四304一端并联后与纤维过滤器组件2连接，出口阀三303和出口阀四306一端并联后与恒温加热器4连接。
33.本发明所述超滤过滤器组件3还包括反洗排水阀三307和反洗排水阀四308，其中反洗排水阀三307一端与入口阀三301和超滤过滤器一302间的管路连接、另一端与排水管8连接，反洗排水阀四308一端与入口阀四304和超滤过滤器二305间的管路连接、另一端与排水管8连接。
34.本发明所述超滤过滤器组件3中还包括压力表二309，该压力表二309与入口阀三301和入口阀四304连接。
35.本发明所述超滤过滤器组件3中还包括压力表三310，该压力表三310与出口阀三303和出口阀四306并联。
36.本发明所述超滤过滤器组件3和恒温加热器4的管路间有三通阀一9。
37.本发明所述溶液泵7与三通阀一9之间有出口阀五701。
38.本发明所述清洗剂瓶6和溶液泵7的管路间有三通阀二10，标液管11与三通阀二10连接。
39.技术参数：水样流量:50ml/min，纤维过滤器：出口水质《20ntu，超滤过滤器：出口水质《1um，检测器：pm2.5激光颗粒度检测器，清洗剂：2％盐酸溶液，溶液泵：20ml/min,压力
0.1mpa，水样接口：不锈钢管。
40.工作原理
41.水样入口101连接至汽水取样架冷却盘的出口，测量需要检测的给水、凝结水等水样，待测流动水样首先通过减压阀102和流量调节阀103使水流量稳定在50ml/min，经过纤维过滤器组件2和超滤过滤器组件3除去影响测量结果的水中颗粒固态杂质，只允许可溶性气体通过纤维过滤和超滤过滤两级过滤器，通过恒温加热器4使水样达到50℃使可溶性气体在高温中加快逸出、气泡增大提高仪器检测灵敏度，加热后的水样送至pm2.5级别激光颗粒度检测器5，通过检测规定范围内直径的气泡数量从而得出气体在水中的含量。
42.纤维过滤器组件2和超滤过滤器组件3各有两套纤维过滤器、超滤过滤器，使用时各单用一个，当检测出入口差压达到一定值或累积流量到失效时纤维过滤器、超滤过滤器出口水互为反冲洗水对过滤器进行反冲洗，恒温加热器4和颗粒度检测器5内管路在使用一段时间后需要用弱酸性清洗剂通过溶液泵7来进行清洗内部结垢，恢复管路内壁和检测器内洁净度。
43.工作状态分为：测量、纤维过滤器反冲洗、超滤过滤器反冲洗、检测器清洗等状态。
44.本发明使用方法
45.(1)仪器检测运行：
46.水样通过水样入口101、减压阀102进行减压分流，通过调节阀103使流量达到50ml/min，首先进入纤维过滤器一202后进入超滤过滤器一302,经过两级过滤去除掉水样中的固体污染物，进入恒温加热器4恒温在50℃确保气泡受热膨胀以提高检测灵敏度，进入颗粒度检测器5检测。
47.(2)纤维过滤器反冲洗：
48.当纤维过滤器2出入口差压值或运行累计时间达到设定值，则切换纤维过滤器运行，并对失效纤维过滤器进行反冲洗，反冲洗过程状态时仪器停止检测，恒温加热器停止工作。
49.(3)超滤过滤器反冲洗：
50.当超滤过滤器3出入口差压值或运行累计时间达到设定值，则切换超滤过滤器运行，并对失效超滤过滤器进行反冲洗，反冲洗过程状态时仪器停止检测，加热恒温器停止工作。
51.(4)检测器清洗：
52.定期对检测器用清洗液进行清洗去污提高检测灵敏度，清洗工作时三通阀一9进行切换，把超滤出口水对外排放防止仪器管路承压，溶液泵7工作运转使清洗液泵入管路对检测器进行定时长清洗。
53.(5)检测器校准：
54.通过切换两个三通阀使超滤过滤器的出口对外排放，标准溶液通过溶液泵匀速泵入检测器进行仪器校准工作。