一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，所述測量裝置與凝汽器相連，所述凝汽器與汽輪機相連，其特征在于，所述測量裝置包括與所述凝汽器相連的測試管路、設(shè)置在所述測試管路上的第一閥門和第二閥門以及第一漸縮噴嘴，所述第一漸縮噴嘴設(shè)置在測試管路遠離所述凝汽器的端部，該第一漸縮噴嘴入口一側(cè)的直徑大于出口一側(cè)的直徑；所述測量裝置上設(shè)置有傳感檢測模塊，該傳感檢測模塊的信號反饋端與計算控制模塊相連。該裝置可以準確可靠安全的測試汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量，方便電廠人員定量的評價真空系統(tǒng)的嚴密性，有利于火電廠管理人員定量評價不同容量濕冷機組、空冷機組、以及濕冷機組和空冷機組之間的真空系統(tǒng)嚴密性。
【專利說明】
-種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于真空度檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽輪機真空系統(tǒng)嚴密性是關(guān)系到汽輪機安全、經(jīng)濟運行的重要指標。目前評價汽 輪機真空系統(tǒng)嚴密性的指標是真空系統(tǒng)嚴密性試驗得到的真空下降速度，即通過試驗對汽 輪機真空系統(tǒng)漏空氣量給出定性結(jié)果。但研究發(fā)現(xiàn)，真空下降速度并不是單位時間漏入空 氣量的單值函數(shù)，因此真空下降速度并不能準確反映汽輪機真空系統(tǒng)的嚴密性情況;其次， 由于不同汽輪機真空系統(tǒng)的容積不同，真空嚴密性試驗時的邊界參數(shù)不一致，用真空下降 速度值去評價不同機組之間的真空嚴密性指標已經(jīng)不能夠適應(yīng)火電設(shè)備精細化管理的要 求。
[0003] 汽輪機真空系統(tǒng)設(shè)及的設(shè)備多，范圍廣，空氣漏入難W避免。對每一處漏入空氣量 進行測量是不現(xiàn)實的。而在抽氣設(shè)備的進出口管道中對汽、氣、水混合物進行測量，受被測 氣體狀態(tài)參數(shù)的影響，測試值較實際值偏差較大。目前，業(yè)界較為認同的測量原理是前蘇聯(lián) 卡別諾維奇提出的，即在凝汽器熱負荷、冷卻水進口溫度、冷卻水流量不變條件下，停運抽 汽設(shè)備，真空系統(tǒng)下降速度與放入汽輪機真空系統(tǒng)的空氣流量成正比關(guān)系。實用新型專利 201320483928.0、實用新型專利201320253706.X等都是根據(jù)卡別諾維奇提出的原理設(shè)計了 汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，該裝置的技術(shù)關(guān)鍵點是如何準確可靠安全的放入定量 空氣，上述兩個專利中只是敘述了空氣質(zhì)量流量計和調(diào)節(jié)空氣流量的調(diào)節(jié)閥，通過空氣質(zhì) 量流量計的方式測量空氣質(zhì)量流量的設(shè)備成本高，而空氣流量調(diào)節(jié)閥的可靠性不高且空氣 流量波動大等特點，影響了該裝置在實際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的是提供一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，具有可靠性 高、測量結(jié)果準確的特點。
[0005] 本實用新型提供了如下的技術(shù)方案:一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，所 述測量裝置與凝汽器相連，所述凝汽器與汽輪機相連，其特征在于，所述測量裝置包括與所 述凝汽器相連的測試管路、設(shè)置在所述測試管路上的第一閥口和第二閥口 W及第一漸縮噴 嘴，所述第一漸縮噴嘴設(shè)置在測試管路遠離所述凝汽器的端部，該第一漸縮噴嘴入口一側(cè) 的直徑大于出口一側(cè)的直徑;所述測量裝置上設(shè)置有傳感檢測模塊，該傳感檢測模塊的信 號反饋端與計算控制模塊相連。
[0006] 優(yōu)選的，所述第一閥口與所述第二閥口之間設(shè)置有與所述測試管路相連的測試支 路，所述測試支路上串聯(lián)設(shè)置有第四閥口和第二漸縮噴嘴，該第二漸縮噴嘴入口一側(cè)的直 徑大于出口一側(cè)的直徑。
[0007] 優(yōu)選的，所述傳感檢測模塊包括大氣壓力傳感器、環(huán)境溫度傳感器和凝汽器壓力 傳感器。
[0008] 優(yōu)選的，所述凝汽器壓力傳感器設(shè)置在所述凝汽器上。
[0009] 優(yōu)選的，所述第二閥口與所述第一漸縮噴嘴之間設(shè)置有第Ξ閥口。
[0010] 優(yōu)選的，所述第四閥口與所述第二漸縮噴嘴之間設(shè)置有第五閥口。
[0011] 優(yōu)選的，所述測量裝置封裝為一整體與所述凝汽器相連。
[0012] 優(yōu)選的，所述計算控制模塊與用戶界面顯示模塊相連
[0013] 本實用新型的有益效果是:該裝置可W準確可靠安全的測試汽輪機真空系統(tǒng)漏空 氣量，方便電廠人員定量的評價真空系統(tǒng)的嚴密性，有利于火電廠管理人員定量評價不同 容量濕冷機組、空冷機組、W及濕冷機組和空冷機組之間的真空系統(tǒng)嚴密性。
【附圖說明】
[0014] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0015] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明的原理框圖。
[0017] 圖中：1-凝汽器、2-汽輪機、3-第一閥口、4-第二閥口、5-第一漸縮噴嘴、6-計算控 制模塊、7-第四閥口、8-第二漸縮噴嘴、9-大氣壓力傳感器、10-環(huán)境溫度傳感器、11-凝汽器 壓力傳感器、12-第Ξ閥口、13-第五閥口、14-用戶界面顯示模塊。
【具體實施方式】
[0018] 如圖1所示，一種汽輪機2真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，測量裝置與凝汽器1相連， 凝汽器1與汽輪機2相連，該測量裝置包括與凝汽器1相連的測試管路、設(shè)置在測試管路上的 第一閥口 3和第二閥口 4W及第一漸縮噴嘴5,第一漸縮噴嘴5設(shè)置在測試管路遠離凝汽器1 的端部，該第一漸縮噴嘴5入口 一側(cè)的直徑大于出口 一側(cè)的直徑;測量裝置上設(shè)置有傳感檢 測模塊，該傳感檢測模塊的信號反饋端與計算控制模塊6相連。該裝置可W準確可靠安全的 測試汽輪機2真空系統(tǒng)漏空氣量，方便電廠人員定量的評價真空系統(tǒng)的嚴密性，有利于火 電廠管理人員定量評價不同容量濕冷機組、空冷機組、W及濕冷機組和空冷機組之間的真 至系統(tǒng)嚴醬性。
[0019] 為了實現(xiàn)檢測，第一閥Π 3與第二閥Π 4之間設(shè)置有與測試管路相連的測試支路， 測試支路上串聯(lián)設(shè)置有第四閥口 7和第二漸縮噴嘴8，該第二漸縮噴嘴8入口 一側(cè)的直徑大 于出口一側(cè)的直徑。上述的傳感檢測模塊包括大氣壓力傳感器9、環(huán)境溫度傳感器10和凝汽 器壓力傳感器11，凝汽器壓力傳感器11設(shè)置在凝汽器1上。
[0020] 為了實現(xiàn)可靠控制，第二閥口4與第一漸縮噴嘴5之間設(shè)置有第Ξ閥口 12,第四閥 口 7與第二漸縮噴嘴8之間設(shè)置有第五閥口 13。為了安裝制作方便，上述裝置及管路可W全 部封裝成整體，僅將第一閥口3與凝汽器1連接的管路和信號傳輸線從封裝的整體引出，W 便測量裝置與凝汽器1和計算機數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)連接測量裝置封裝為一整體與凝汽器 1相連。為了便于用戶實時觀察，計算控制模塊6與用戶界面顯示模塊14相連。
[0021] 本實用新型的基本原理為：前根據(jù)前蘇聯(lián)卡別諾維奇提出的原理，真空下降速度 與放入汽輪機2真空系統(tǒng)的空氣流量成正比的關(guān)系，在汽輪機2某一穩(wěn)定工況下，假定漏入 真空系統(tǒng)的空氣流量為GO,對應(yīng)停運抽氣設(shè)備后的真空下降率測量值為VHO,在保證機組運 行參數(shù)穩(wěn)定的前提下，通過凝汽器1放空氣口放入不同空氣流量61、62、63、-'6^'，通過機組 真空嚴密性試驗測量對應(yīng)每個放入空氣流量下機組的真空下降速率VHl、VH2、VH3、-，、VHj。 W放入空氣流量Gi為橫坐標，真空下降速率VHi為縱坐標，將各交點相連便得到表示放入空 氣流量與真空下降率的線性關(guān)系，把直線延長與橫坐標相交，交點的空氣流量即為放入空 氣前的真空系統(tǒng)漏空氣流量G。
[0022] 根據(jù)熱力學第一定律，當流體的流速上升時，則流體壓力下降，氣體在漸縮噴嘴中 流動時，噴嘴出口的壓力P2小于臨界壓力化r時，即流體在漸縮噴嘴中的流動工況達到超臨 界工況時，流體的流速達到當?shù)匾羲賏，此時通過漸縮噴嘴的流體流量達到最大值。
[0023] 對于空氣其臨界壓力比為0.528,將漸縮噴嘴與凝汽器1相連，則凝汽器1壓力與大 氣壓之間的比值即臨界壓力比一般在0.04~0.12之間，其臨界壓力比遠低于空氣的臨界壓 力比，因此通過漸縮噴嘴就可W定量的向凝汽器1放入外界空氣。
[0024] 本實用新型的操作方法包括水冷機組確認條件和空冷機組確認條件，其中水冷機 組確認條件包括a.發(fā)電機組組負荷穩(wěn)定;b.凝汽器1熱負荷穩(wěn)定；C.冷卻水進口溫度穩(wěn)定； d.冷卻水流量維持維持穩(wěn)定。至冷機組確認條件包括a.發(fā)電機組負何穩(wěn)定;b.至冷凝汽器1 熱負荷穩(wěn)定;C.空冷島上邊緣風速不超過3m/s; d.空冷風機頻率維持穩(wěn)定
[0025] 本實用新型的操作步驟:打開第一閥口 3,第二閥口 4,第Ξ閥口 12;停真空累，關(guān)閉 真空累抽空氣管道入口閥口，進行第一次真空嚴密性試驗;恢復(fù)真空累運行，關(guān)閉第二閥口 4,第Ξ閥口 12,使凝汽器1真空恢復(fù)到試驗前的狀態(tài);打開第四閥口 7、第五閥口 13;停真空 累，關(guān)閉真空累抽空氣管道入口閥口，進行第二次真空嚴密性試驗;恢復(fù)真空累運行，關(guān)閉 第四閥口 7，第五閥口 13，使凝汽器1真空恢復(fù)到試驗前的狀態(tài);測試結(jié)束，計算機對采集數(shù) 據(jù)進行分析計算，得出汽輪機2真空系統(tǒng)漏空氣量。
[0026] 本實用新型中漸縮噴嘴的漏空氣量計算方法，根據(jù)工程熱力學相關(guān)理論推導，漸 縮噴嘴能夠流通的最大空氣質(zhì)量流量可W用下述公式進行計算：
[0027]
[002引式中：G功空氣質(zhì)量流量，kg/h;C為常用系數(shù);P為大氣壓力，化;t為環(huán)境溫度，°C; di為漸縮噴嘴最小截面處直徑，m。
[0029] 經(jīng)過第一漸縮噴嘴的空氣質(zhì)量流量為G1，對應(yīng)真空嚴密性值為VH1;經(jīng)過第二漸縮 噴嘴的空氣質(zhì)量流量為G2，對應(yīng)的真空嚴密性值為VH2;則該汽輪機2真空系統(tǒng)漏空氣量為：
[0030]
[0031] W上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例 對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可W對前述各實施例所 記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，所述測量裝置與凝汽器相連，所述凝汽器 與汽輪機相連，其特征在于，所述測量裝置包括與所述凝汽器相連的測試管路、設(shè)置在所述 測試管路上的第一閥門和第二閥門以及第一漸縮噴嘴，所述第一漸縮噴嘴設(shè)置在測試管路 遠離所述凝汽器的端部，該第一漸縮噴嘴入口一側(cè)的直徑大于出口一側(cè)的直徑;所述測量 裝置上設(shè)置有傳感檢測模塊，該傳感檢測模塊的信號反饋端與計算控制模塊相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，其特征在于，所述第 一閥門與所述第二閥門之間設(shè)置有與所述測試管路相連的測試支路，所述測試支路上串聯(lián) 設(shè)置有第四閥門和第二漸縮噴嘴，該第二漸縮噴嘴入口 一側(cè)的直徑大于出口 一側(cè)的直徑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，其特征在于，所述傳 感檢測模塊包括大氣壓力傳感器、環(huán)境溫度傳感器和凝汽器壓力傳感器。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，其特征在于，所述凝 汽器壓力傳感器設(shè)置在所述凝汽器上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，其特征在于，所述第 二閥門與所述第一漸縮噴嘴之間設(shè)置有第三閥門。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，其特征在于，所述第 四閥門與所述第二漸縮噴嘴之間設(shè)置有第五閥門。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，其特征在于，所述測 量裝置封裝為一整體與所述凝汽器相連。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機真空系統(tǒng)漏空氣量測量裝置，其特征在于，所述計 算控制模塊與用戶界面顯示模塊相連。
【文檔編號】G01F1/76GK205670026SQ201620405745
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】楊文正, 譚銳, 邵峰, 徐星
【申請人】南京電力設(shè)備質(zhì)量性能檢驗中心