一種蒸汽冷卻器爆管監控系統及其監控方法技術方案

本發明專利技術公開了一種蒸汽冷卻器爆管監控系統及其監控方法，屬于電站輔機領域，監控系統在蒸汽冷卻器的蒸汽進、出口位置上設置溫度傳感器T1、T2，給水進、出口位置上設置溫度傳感器T3、T4，所述溫度傳感器T1、T2、T3和T4遠傳信號分別接入所述電廠DCS系統。監控方法在于確定蒸汽溫差控制值△T1、蒸汽冷卻器解列值△T2以及給水溫差控制值△t，并將各值作為判斷條件輸入電廠DCS系統，利用DCS系統對下列溫度差值進行判斷并發出動作信號。本發明專利技術不受蒸汽冷卻器系統布置影響，不受其連通的高壓加熱器影響，也不需要調節閥和水位測量裝置，且溫度傳感器可靠性高，檢測時效性強，經濟性好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電站輔機領域，尤其涉及蒸汽冷卻器。
技術介紹
蒸汽冷卻器是利用蒸汽的過熱度加熱管內的給水的一種熱交換器，采用了大量的 換熱管，由于材料、設計、制造、安裝、運行等因素，可能會造成個別換熱管爆管。一旦少量爆 管沒有及時發現，會造成爆管位置附近的其他管子被給水沖刷破裂，造成更大面積管子泄 漏，影響蒸汽冷卻器換熱效率，降低電廠回熱系統經濟性，同時影響設備安全，使得設備壽 命縮短。 目前蒸汽冷卻器系統布置主要有兩種形式，各對應一種爆管監控方案。 1.蒸汽冷卻器采用危急疏水管道直接和相應高壓加熱器連通，此時當蒸汽冷卻器 發生爆管時，蒸汽冷卻器殼側的疏水將通過疏水管道疏至相應高壓加熱器內，致使該高加 殼側水位急劇上升，自動打開高加的危急疏水閥。 該方案存在的不足：本方案會造成相應高壓加熱器水位上升，影響其安全，同時相 應高壓加熱器自身爆管也會造成其水位上升，所以不能準確判斷是蒸汽冷卻器爆管還是其 相應高壓加熱器爆管。即使蒸汽冷卻器爆管，蒸汽冷卻器殼側仍處于無水位運行，使用常規 的液位檢測手段無法進一步診斷蒸汽冷卻器是否爆管。 2.蒸汽冷卻器設有危急疏水閥并將疏水疏至凝汽器（或擴容器），若蒸汽冷卻器 爆管，凝結水充滿系統管道，然后提升蒸汽冷卻器殼側疏水水位，致使蒸汽冷卻器液位開關 動作，打開危急疏水閥排盡積水。 該方案存在的不足： a.系統造價高。該檢測保護系統需要增加危急疏水閥門及其關斷閥，液位開關測 量裝置及儀表閥，系統管道較長。 b閥門動作延遲久。蒸汽冷卻器換熱管剛開始時，給水泄漏量很小，疏水慢慢充滿 系統管道，然后才能慢慢提升蒸汽冷卻器殼側水位致使閥門動作，整個檢測過程漫長。
技術實現思路
本專利技術的目的在于：提出，通過工質 溫差監控系統判斷蒸汽冷卻器是否爆管，不受其蒸汽下游高壓加熱器事故影響，也不受蒸 汽冷卻器系統布置形式限制，提高了蒸汽冷卻器爆管檢測的準確度，節省了危急疏水閥、水 位測量裝置及儀表閥門等裝置，降低了設備造價。且溫度測量儀器可靠性較高，經濟型更 好，最終提高設備安全性，并降低設備總造價。利用工質溫差變化幅度大、響應時間快的特 點，大大提高了蒸汽冷卻器爆管檢測的時效性。 本專利技術目的通過下述技術方案來實現： -種蒸汽冷卻器爆管監控系統，包括電廠DCS系統，以及設有蒸汽進、出口和給水 進、出口的蒸汽冷卻器，還包括設于蒸汽冷卻器的溫度傳感器和解列控制裝置，所述蒸汽冷 卻器的蒸汽進口位置上設置溫度傳感器T1，蒸汽出口位置上設置溫度傳感器T2,給水進口 位置上設置溫度傳感器T3,給水出口位置上設置溫度傳感器T4,所述溫度傳感器T1、T2、T3 和T4遠傳信號分別接入所述電廠DCS系統，所述電廠DCS系統還電連接至所述解列控制裝 置，用以控制所述蒸汽冷卻器自動解列。 所述電廠DCS系統是指集散控制系統/DistributedControlSystem。 一種采用前述蒸汽冷卻器爆管監控系統的監控方法，具體在于： 1)、在蒸汽冷卻器正常工作狀態下，根據各工況熱平衡圖確定蒸汽溫差控制值 AT1、蒸汽冷卻器解列值AT2以及給水溫差控制值At，并將各值作為判斷條件輸入電廠 DCS系統； 其中，根據各工況熱平衡圖分別計算其T1-T2的理論值，取其中最大值為AT1，并 取AT2=AT1+3CTC，At=(TC;2)、利用DCS系統對下列溫度差值進行判斷并發出動作信號： a、當溫度傳感器T1和T2測得的溫度T1-T2彡AT1時，電廠DCS系統發送報警信 息，若溫度傳感器T4和T3測得的溫度T4-T3 <At時，電廠DCS系統發送爆管信息； b、當T1-T2彡AT2時，電廠DCS系統發送信號至解列控制裝置，使得蒸汽冷卻器 自動解列。 作為選擇，所述工況熱平衡圖包括但不限于工況VW0 (閥門全開工況/ValveWide Opencondition)，TMCR(汽輪機最大連續出力工況/TurbineMaximumContinuousRating condition)，TRL(額定工況或銘牌工況/TurbineRatingLoadcondition)，THA(汽輪機 熱耗保證工況/TurbineHeatAcceptancecondition)，75 %THA(汽輪機熱耗保證工況參 數的75 % )，50 %THA(汽輪機熱耗保證工況參數的50 % )，40 %THA(汽輪機熱耗保證工況 參數的40 % )，30 %THA(汽輪機熱耗保證工況參數的30 % )。 前述本專利技術主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本 專利技術可采用并要求保護的方案：如本專利技術，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人 員在了解本專利技術方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本專利技術所要保護 的技術方案，在此不做窮舉。 工作過程為：蒸汽冷卻器是利用蒸汽的過熱度加熱管內的給水的一種熱交換器， 正常工作情況下，蒸汽熱被給水吸收而降溫，因此蒸汽出口溫度將低于蒸汽入口溫度，兩者 間存在一差值，同時基于此確定一正常情況的控制值AT1 ;同樣的，給水吸收蒸汽熱后升 溫，給水出口溫度將高于給水入口溫度，兩者間也存在一差值，同時基于此確定一正常情況 的控制值At。而當發生爆管時，換熱管內的給水泄露，蒸汽熱被泄露的給水大量吸收，導致 蒸汽進出口溫差將高于正常情況下的溫差，而給水進出口溫差則小于正常情況下的溫差， 且當T1-T2多AT1時，可判斷為發生異常，DCS發送報警信息提醒電廠運行人員注意，而進 一步T4-T3 <At時，可預判蒸汽冷卻器爆管。當T1與T2差值超過蒸汽冷卻器解列值AT2 時，DCS發送信號至解列控制裝置，使得蒸汽冷卻器自動解列。 本專利技術的有益效果： 1.實現蒸汽冷卻器爆管檢測系統不受其系統布置影響，不受其蒸汽下游高壓加熱 器的事故影響，提高了蒸汽冷冷卻爆管檢測的適應性及準備性，增加了設備的安全性。 2.采用價格低廉的溫度傳感器，節省了較貴的危急疏水閥、水位測量裝置及儀表 閥，提高了系統的經濟性。 3.提高蒸汽冷卻器爆管檢測的時效性，縮短了蒸汽冷卻器帶病運行的時間，提高 了蒸汽冷卻器的運行壽命及整個電廠回熱系統的穩定性。【附圖說明】 圖1是本專利技術實施例的裝置流程示意圖； 其中1為溫度傳感器T1，2為溫度傳感器T2, 3為溫度傳感器T3,4為溫度傳感器 T4, 5為電廠DCS系統。【具體實施方式】 下列非限制性實施例用于說明本專利技術。 1.參考圖1所示，一種蒸汽冷卻器爆管監控系統，用于某IX1000麗機組工程，包 括：蒸汽進口位置設置溫度傳感器T1 (附圖序號1)，蒸汽出口位置設置溫度傳感器T2 (附 圖序號2)，給水進口位置設置溫度傳感器T3(附圖序號3)，給水出口位置設置溫度傳感器 T4(附圖序號4)，Tl、T2、T3和T4遠傳信號接入電廠DCS系統（附圖序號5)。 2.根據各工況熱平衡圖確定蒸汽溫差控制值ATl、AT2以及給水溫差控制值 At，并將此值作為判斷條件輸入DCS系統，各ATl、AT2以及At確定方法如下： 根據各工況熱平衡圖分別計算其T1-T2的理論值，取其中最大值為AT1，并取 AT2=AT1+30°C,At= 0°C； 根據各工況熱平衡圖得到下表（各工況熱平衡圖上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種蒸汽冷卻器爆管監控系統，包括電廠DCS系統，以及設有蒸汽進、出口和給水進、出口的蒸汽冷卻器，其特征在于：還包括設于蒸汽冷卻器的溫度傳感器和解列控制裝置，所述蒸汽冷卻器的蒸汽進口位置上設置溫度傳感器T1，蒸汽出口位置上設置溫度傳感器T2，給水進口位置上設置溫度傳感器T3，給水出口位置上設置溫度傳感器T4，所述溫度傳感器T1、T2、T3和T4遠傳信號分別接入所述電廠DCS系統，所述電廠DCS系統還電連接至所述解列控制裝置，用以控制所述蒸汽冷卻器自動解列。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁寧，樊進國，鄧科，郝利軍，王江，季敏東，
申請(專利權)人：東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51