本實用新型涉及一種火電廠真空系統(tǒng)嚴密性在線監(jiān)測結構。
背景技術：
真空系統(tǒng)嚴密性是火電廠運行中的重要指標，對機組安全經(jīng)濟運行有著較大影響，如實現(xiàn)在線監(jiān)測，可使運行人員及時的了解機組運行的狀態(tài)，便于及時調(diào)整及維護。目前火電廠還未實現(xiàn)真空系統(tǒng)嚴密性的在線監(jiān)測，仍采用真空系統(tǒng)嚴密性試驗的方法定期對真空漏氣量進行定性評價。監(jiān)測真空系統(tǒng)嚴密性需要測量漏入凝汽器的空氣流量，對于采用真空泵及帶有汽水分離裝置的真空系統(tǒng)，如果從真空泵入口處測量，由于抽出的氣體包含空氣及未凝結的蒸汽，因此無法準確測量空氣流量；如果從氣體分離裝置出口處測量，由于空氣從水中逸出的速度較慢，且空氣流量及流速均小，無合適測量裝置。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理的火電廠真空系統(tǒng)嚴密性在線監(jiān)測結構，能實現(xiàn)真空系統(tǒng)嚴密性的在線監(jiān)測工作，且具有較高的測量精度。
本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：一種火電廠真空系統(tǒng)嚴密性在線監(jiān)測結構，包括凝汽器、汽水分離裝置和真空泵，其特征在于：還包括真空破壞閥和監(jiān)測裝置；監(jiān)測裝置包括汽水分離裝置安全閥、汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥、氣體收集裝置進氣調(diào)節(jié)閥、氣體收集裝置抽真空調(diào)節(jié)閥和氣體收集裝置；凝汽器的冷卻水出口和冷卻水進口均通過管道與真空泵的進口連接，在該管道上安裝有真空破壞閥；真空泵的出口與汽水分離裝置的進料口連接；汽水分離裝置的氣體出口通過管道與氣體收集裝置的氣體入口連接，在該管道上安裝有汽水分離裝置安全閥、汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥和氣體收集裝置進氣調(diào)節(jié)閥；氣體收集裝置的抽氣口通過管道與真空泵的進口連接，在該管道上安裝有氣體收集裝置抽真空調(diào)節(jié)閥；氣體收集裝置上設置有氣體收集裝置壓力測點和氣體收集裝置溫度測點。
本實用新型所述的監(jiān)測裝置還包括操作員站，所述的氣體收集裝置壓力測點和氣體收集裝置溫度測點與操作員站連接。
本實用新型所述的操作員站上設置有計時器。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：
1、解決了現(xiàn)場真空系統(tǒng)嚴密性無法進行在線監(jiān)測的問題；
2、為機組優(yōu)化運行，提供了必要的運行參數(shù)，對國家發(fā)改委倡導的節(jié)能減排，具有一定的實際意義；
3、可以廣泛生產(chǎn)，效益可觀。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
參見圖1，本實用新型實施例包括凝汽器1、真空破壞閥2、真空泵3、汽水分離裝置4和監(jiān)測裝置5。
監(jiān)測裝置5包括汽水分離裝置安全閥6、汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥7、氣體收集裝置進氣調(diào)節(jié)閥8、氣體收集裝置抽真空調(diào)節(jié)閥9、氣體收集裝置12和操作員站13。
凝汽器1的冷卻水出口和冷卻水進口均通過管道與真空泵3的進口連接，在該管道上安裝有真空破壞閥2。真空泵3的出口與汽水分離裝置4的進料口連接。
氣體收集裝置12上設置有收集腔、氣體出口和抽氣口，氣體出口和抽氣口與收集腔連通。
汽水分離裝置4的氣體出口通過管道與氣體收集裝置12的氣體入口連接，在該管道上安裝有汽水分離裝置安全閥6、汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥7和氣體收集裝置進氣調(diào)節(jié)閥8。
氣體收集裝置12的抽氣口通過管道與真空泵3的進口連接，在該管道上安裝有氣體收集裝置抽真空調(diào)節(jié)閥9。
氣體收集裝置12上設置有氣體收集裝置壓力測點10和氣體收集裝置溫度測點11，氣體收集裝置壓力測點10和氣體收集裝置溫度測點11與操作員站13連接。氣體收集裝置壓力測點10和氣體收集裝置溫度測點11用于測量收集腔內(nèi)氣體的壓力和溫度。
操作員站13上設置有計時器，且含PLC控制及參數(shù)狀態(tài)顯示。
本實用新型主要理論公式推導過程如下：
氣體收集裝置12的壓力、溫度可通過氣體收集裝置壓力測點10和氣體收集裝置溫度測點11直接測得，由于氣體收集裝置12的體積一定，當同時滿足以下限制條件：
（1）氣體為低壓低溫氣體；
（2）氣體處于平衡態(tài)時，即狀態(tài)穩(wěn)定；
可以根據(jù)理想狀態(tài)方程針對氣體收集裝置12中的空氣列出如下方程式：
（1）
其中：是氣體收集裝置12中氣體的壓力；
是氣體收集裝置12的體積；
是氣體收集裝置12中氣體的物質(zhì)的量；
是理想氣體常數(shù)；
是氣體收集裝置12中氣體的溫度。
根據(jù)測量參數(shù)以及定值，通過公式（1）可以求出收集到氣體的物質(zhì)的量；理想氣體狀態(tài)方程中定值的選擇應根據(jù)不同負荷以及在特定條件下通過計算及試驗獲得的對的靈敏程度確定。
（2）
其中：是氣體收集裝置中氣體的質(zhì)量；
是氣體收集裝置中氣體的摩爾質(zhì)量；
（3）
其中：是漏入凝汽器1中空氣的質(zhì)量流量；
是氣體收集裝置12收集氣體的時間；
將公式（2）代入公式（3）中，即可求得漏入凝汽器1中空氣的質(zhì)量流量。
（4）
其中：是真空系統(tǒng)的嚴密性；
是與負荷相關的系數(shù)；
是與質(zhì)量流量相關的系數(shù)。
公式（4）為真空系統(tǒng)嚴密性與凝汽器1漏入的空氣流量關系式，可采用下述標定試驗最終獲得：在汽輪機某一穩(wěn)定工況下，停止真空泵3，開啟真空破壞閥2，改變漏入凝汽器1的空氣流量（該流量可以通過本裝置測得），通過機組真空嚴密性試驗測量對應每個放入空氣流量下的機組真空嚴密性。改變汽輪機運行工況，重復上述試驗并獲得多組數(shù)據(jù)，將試驗結果擬合得到公式（4）。
本實用新型的應用方法如下:
未運行時，汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥7開啟，氣體收集裝置進氣調(diào)節(jié)閥8和氣體收集裝置抽真空調(diào)節(jié)閥9關閉。開始運行時，首先開啟氣體收集裝置抽真空調(diào)節(jié)閥9，使氣體收集裝置12的收集腔保持真空狀態(tài)，然后關閉氣體收集裝置抽真空調(diào)節(jié)閥9，當氣體收集裝置抽真空調(diào)節(jié)閥9完全關閉后間隔5分鐘關閉汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥7，汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥7關閉后開啟氣體收集裝置進氣調(diào)節(jié)閥8，通過氣體收集裝置12收集漏入凝汽器1的空氣，與此同時操作員站13帶有的計時器開始計時，計時時間設定為10分鐘，計時結束后將開啟汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥7并關閉氣體收集裝置進氣調(diào)節(jié)閥8，結束氣體收集，另一方面氣體收集裝置12上的氣體收集裝置壓力測點10和氣體收集裝置溫度測點11將采集的數(shù)據(jù)傳送給操作員站13，依據(jù)采集到的實時數(shù)據(jù)，通過計算即可得到真空系統(tǒng)嚴密性結果并在操作員站13顯示。整個裝置的運行周期可以根據(jù)用戶進行自定義。
針對汽水分離裝置4設置了兩套保護裝置，當氣體收集裝置12的壓力大于當?shù)卮髿鈮簳r，開啟汽水分離裝置放氣調(diào)節(jié)閥7進行排氣，當大于105kPa時，開啟汽水分離裝置安全閥6進行排氣，保證了機組的安全穩(wěn)定運行。
此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。