Система контроля за режимом работы конденсатора

 

Использование: для контроля технического состояния конденсаторов паровых турбин. Сущность изобретения: одна из конденсаторных трубок (контрольная) снабжена индивидуальным подвйдо охлаждающей воды с фильтром и измерителем расхода и отводом охлаждающей воды с измерителем температуры. Система содержит блок определения количества тепла, воспринимаемого водой, протекающей через контрольную трубку, и блок определения термического сопротивления загрязненной контрольной трубки, который подключен через анализатор и компаратор к ретстрирующему прибору. 2 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.БЫ „1813971 А1 (я)л F 22 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (Л

С.

;>

° »

1»

Изобретение относится к теплознерге- определения температуры насыщения, а потике и может быть использовано для конт- следний вместе с измерителями температуроля технического состояния ры охлаждающей воды на входе и выходе .конденсаторов паровых турбин и обйаруже- конденсатора и блоком определения колй- (ф ния микрозагрязнений, т.е, кусков дерева, чества воспринимаемого водой тепла подторфа, рыбы и т.д. - ключен к блоку определения термического

Цель изобретения — повышение досто- сопротивления загрязненного конденсатоверности прогнозирования срока чистки ра, одна из трубок конденсатора (контрольконденсатора от макрозагрязнений. - ная) обеспечена индивидуальным подводом 4

Поставленная цель достигается тем, что с фильтром и отводом охлаждающей воды и в системе контроля за режимом работы кон- снабжена измерителями температуры воды денсатора, содержащей измеритель расхо- на входе и выходе и измерителем расхода, да охлаждающей воды, который вместе с которые соединены с дополнительным блоизмерителями температуры охлаждающей ком определения количества тепла, восприводы на входе и выходе конденсатора под- нимаемого водой, протекающей через ключен к блоку определения количества контрольную "трубку, причем последний воспринимаемого водой тепла, измерители вместе с блоком определения температуры давления в конденсаторе, подключенные к насыщения и измерителями температуры блоку определения среднего давления в охлаждающей воды на входе и выходе контрольной трубки подключен к блоку определения термического сопротивления конденсаторе, выполненному в виде йнтегратора, к выходу которого подключен блок

1 (21) 4886034/06 (22) 28.11.90 (46) 07.05.93. Бюл. N. 17 (71) Красноярский политехнический инстйтут (72) В.В. Колосов, Ю.В. Видин и В;А. Харламов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1103066, кл. F 28 В. 9/10, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 1198358, i . F 28 В 9/00, 1985. (54) СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ЗА РЕЖИМОМ

РАБОТЫ КОНДЕНСАТОРА (57) Использование: для контроля технического состояния койденсаторов паровых турбин.

Сущность изобретения: одна иэ конденсаторных трубок (контрольная) снабжена индивидуальным подводом охлаждающей роды с фильтром и измерителем расхода и отводом охлаждающей воды с . измерителем температуры. Система содержит блок определения количестватепла, воспринимаемого водой, протекающей через контрольйую трубку, и блок определения термического сопротивления загрязненной контрольной трубки, который подключен через анализатор и компаратор к регистрирующему прибору. 2 ил., .1

1813971

50 конденсатора, измерители давления 7 конденсатора, блок определения среднего давления конденсатора, выполненный в виде интегратора 8, блок 9, определяющий температуру насыщения. Одна из конденсаторных трубок (контрольная) 10 снабжена индивидуальным подводом охлаждающей воды с фильтром 11 и измерителем 12 расхода воды и отводом охлаждающей воды с зационного сопротивления и степени измерителем 13 температуры, блоком 14 опзагрязнения контрольной трубки регулиру- ределения количества тепла, воспринимаезагрязнений трубки, который вместе с блоком термического сопротивления загрязненного конденсатора подключен через анализатор и компаратор к регистрирующему прибору, Изобретение позволяет не только выявИть макрозагряэнение, но и установить с высокой точностью степень загрязнения, т,е. выявить ту величину макрозагряэнения, при которой необходимо начинать чистку конденсатора, Так как эффективность работы теплообменников, в том числе конденсаторов, наиболее полно определяется величиной термического сопротивления, то, располагая значением. этой величины, можно определить оптимальный срок чистки конденса тора.

Высокую точность расчета термических сопротивлений в предлагаемом изобретении обеспечивает идентичность условий конденсатора и контрольной трубки, как со стороны охлаждающей воды, так и со стороны пара, что нетрудно осуществить, т.к. контрольная трубка находится в составе конденсатора. Рассматриваемые сходные отличительные признаки обеспечивают предлагаемому решению высокую досто верность прогнозирования сроков проведения чистки конденсатора от макрозагряэнения, что повышает его термический КПД и, следовательно, экономичйость работы энергоблока.

В известном же решении выявление макрозагрязнения основано на сравнении . перепадов давления охлаждающей воды, что, приблизительна, условно. т.к. не учитывается влияние макрозагрязнений на интенсивность процессов теплообмена в конденсаторе. Величина гидравли Геского сопротивления макроэагряэнения не определяет достаточно полно эффективность работы теплообменника.

Нужно отметить, что в известном решении определяется величина термического сопротивления микрозагрязнения на трубках опытного конденсатора и используется . a качестве дополнительного подтверждения

: появления микроэагрязнений, . В данном техническом решении конденсатор снабжен байпасной трубой, проходящей вне корпуса конденсатора параллельно конденсационным трубам.

Внутри трубы имеется контрольная трубка, снабженная прибором для измерения поляриэационного сопротивления и устройством, реагирующим на степень загрязнения внутренней поверхности контрольной трубки. В зависимости от измеряемого поляри4 ется ввод очистных элементов (губчатых шариков) в конденсационные трубы.

В данном решении контрольная трубка находится вне конденсатора, следовательно, трудно соблюдать идентичность условий по охлаждаемой воде и пару. В заявляемом решении соблюдается полная идентичность условий как по воде, так и по пару, т.к. контрольная трубка находится внутри конден10 сатора. Наличие же идентичности условий позволяет повысить точность прогнозирования сроков чистки конденсатора, что повышает экономичность работы энергоблока.

"5 Сходные отличительные признаки в данном техническом решении позволяют определять степень загрязнения, сравнивая поляризационное сопротивление загрязненного конденсатора и загрязненной

20 контрольной трубки. Этот метод используется только для микрозагрязнений. Кроме того, он приблизителен, т.к. только по одному критерию — поляризационному сопротивлению — невозможно точно определить степень загрязнения для прогнозирования срока чистки конденсатора, В известном же решении сходные отличительные признаки позволяют определять степень загрязнения через термические со30 противления, что повышает точность определения и, следовательно, обеспечивает высокую достоверность прогнозирования сроков чистки от макрозагрязнений, что повышает экономичность работы знергобло35 ка.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, принципиальная схема; на фиг. 2— . график зависимости термических сопротивлений от времени для загрязненных конденсатора и контрольной трубки.

Система контроля за режимом работы конденсатора 1 содержит измеритель расхода 2 охлаждающей воды через конденсатор, измерители . температуры

45 охлаждающей воды 3 на входе и 4 на выходе, блок 5 определения количества тепла, воспринимаемого водой, протекающей через конденсатор, блок 6 определения термического соп ротивления загрязненного

1813971 мого водой, протекающей через контрольную трубку 10, блоком 15 определения термического сопротивления загрязненной контрольной трубки 10, который подключен через анализатор 16 и компаратор 17 к регистрирующему прибору 18.

Система работает следующим образом.

Измеряется температура охлаждающей воды на входе и выходе конденсатора t измерителями 3 и 4, выполненными в виде термометров сопротивления. Расход охлаждающей воды через конденсатор измеряется измерителем 2, выполненным в виде интегрирующей трубки. Количество тепла, воспринимаемого водой, проходящей через конденсатор, определяется в соответствующем блоке 5 по поступающим туда показаниям измерителей температуры охлаждающей воды на входе 3 и выходе 4 конденсатора 1 и измерителя 2 расхода охлаждающей воды. Давление в конденсаторе

1 по длине трубного пучка измеряется измерителями давления 7 — манометрами. Среднее давление в конденсаторе определяется блоком 8, выполненным в виде интегратора, как среднеинтегральная величина локальных давлений, измеренных измерителями 7 давления. Сигнал-аналог среднего давления из блока 8 поступает в блок 9, где формируется сигнал температуры насыщения, который вместе с сигналами температур охлаждающей воды на входе и выходе конденсатора соответственно от измерителей 3, и 4 и сигналом, пропорциональным количеству воспринимаемого водой тепла, из блока 5 поступают в блок 6, где формируется сигнал, пропорциональный термическому сопротивлению загрязненного конденсатора, Измеряется температура охлаждающей воды измерителями 3 на входе и 13 на выходе контрольной трубки 10, расход охлаждающей воды через контрольную трубку измеряется измерителем 12. Количество. тепла, воспринимаемого водой, протекающей через контрольную трубку, оп ределяется в блоке 14 по поступающим туда показаниям измерителей 3 на входе и 13 на выходе контрольной трубки и измерителя

12 расхода охлаждающей воды через контрольную трубку. Сигнал-аналог количества тепла, воспринимаемого водой, протекающей через контрольную трубку, из блока 13 вместе с сигналами температур охлаждающей воды от измерителей 3 на входе и 13 на выходе контрольной трубки и сигналом температуры насыщения из блока 9 поступает в блок 14, где формируется сигнал, пропорциональный термическому сопротивлению загрязненной контрольной трубки. Сигна10

20 чия фильтра (фиг. 2) 30

Так как охлаждающая вода в конденса40 ционные трубки. обычно подводится иэ QT

55 лы-аналоги термических сопротивлений вырабатываемые блоками 6 и 15 соответственно конденсатора и контрольной труоки, поступают в анализатор 16, выполненный в виде блока вычитания, где формируется сигнал, пропорциональный показателю режи- ма работы конденсатора.

При разности термических сопротивлений загрязненного конденсатора и контрольной трубки, равной нулю, компаратор

17, подключенный к выходу анализатора 16, не срабатывает (фиг. 2, участок АВ)

Вконд. = Вконтр.тр.

При появлении отложений на внутренней поверхности трубок конденсатора и контрольной трубки (микроэагрязнения) термическое сопротивление начинает возрастать, причем в равной степени, т.к. соблюдается идентичность условий (фиг. 2. участок ВС):

Вконд. = Вконтр.трубки.

При появлении макроэагряэнения (закупорка трубок конденсатора кусками дерева, торфа) термические сопротивления конденсатора и контрольной трубки растут не одинаково, т.к. контрольная трубка не подвержена макрозагряэнению иэ-за налиВконд. > 1 контр.тр.

Участок CD> -термическое сопротивление конденсатора. CDz- контрольной трубки. При разности термических сопротивлений конденсатора и контрольной трубки больше допустимой компаратор

16 формирует сигнал "Чистка". поступающий на регистрирующий прибор 18.

Предлагаемое изобретение, по сравнению с прототипоМ, обладает следующими технико-экономическими преимуществами крытого водоема. например пруда-охладителя, в ней наряду с микроорганизмами, минеральными солями встречаются крупные загрязнения: куски мертвой рыбы, шин, дерева и т.д. Обычно устанавливаются фильтры или другие приспособления в месте забора охлаждающей воды. Но даже самые лучшие из таких систем позволяют некоторому мусору пройти в систему и накапливаются у входных отверстий. Поэтому очень важно выявить их и при определенной степени макрозагряэнений, которая рассчитывается путем сравнения термических сопротивлений, удалить. В противном случае входы в конденсаторные трубки будут заблокированы и трубки полностью выпадут из теплообмена, что снизит термический КПД энергоблока, Таким образом, одним из преимуществ изобретения является возможность выявле1813971 ния макрозагрязнения и прогнозирование срока чистки конденсатора.

Согласно же прототипу, выявляют микрозагрязнения, т.е. отложения биологического и минерального происхождения на внутренних поверхностях трубок.

Преимуществом изобретения является также повышение экономичности энергоблока, т.к. высокая достоверность и рогнозирования. сроков проведения чистки конденсатора позволяет эксплуатировать паротурбинную установку с максимально возможной эффективностью, обеспечивает экономию топлива.

Формула изобретения

Система контроля эа режимом работы конденсатора, содержащая измерители расхода охлажшющей воды и температуры охлаждающей воды на входе и выходе конденсатора, подключенные к блоку определения количюства воспринимаемого водой тепла; измерители давления в конденсаторе, подключенные к блоку определения среднего д®аления в конденсаторе, выполненному в виде интегратора, к выходу которого подключен блок определения температуры насыщения, который совмест. но с измерителями температуры охлаждающей воды на входе и выходе конденсатора и блоком определения количества воспринимаемого водой тепла подключен к блоку определения термического сопротивления загрязненного конденсатора, и анализатор, 5 связанный через компаратор с регистриру: ющим прибором, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности контроля, одна из трубок конденсатора имеет индивидуальные подвод с фильтром и отвод охлаж10 дающей воды, а система снабжена измерителями температуры воды на входе и выходе трубки и расхода воды через нее, блоком определения тепла, воспринимаемого водой, протекающей через укаэанную

15 трубку, и блоком определения термического сопротивления загрязненной трубки, причем измерители температуры на входе и вы-. .ходе трубки и расхода воды через последнюю подключены к блоку определе20 ния тепла, воспринимаемого водой, проте-. кающей через трубку, который совместно с блоком определения температуры насыщения и измерителями температуры охлаждающей воды на входе и выходе трубки

25 подключены к блоку определения термического сопротивления загрязненной контрольной трубки, который совместно с блоком определения термического сопротивления загрязненного конденсатора под30 ключен к анализатору.

1813971 фИР. 2

Составитель В.Колосов

Техред М.Моргентал

Корректор Л.Пилипенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 1821 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5