Система контроля за режимом работы конденсатора

СОЮЭ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 1813971 А 1 9) 2 В 11/00(51) АТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР ОБРЕТЕНИЯСТВУ КОМУ СВИДЕТ В 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 колйния микрозагрязнений, т.е, кусков дерева,чества воспринимаемОго водой тепла подторфа, рыбы и т.д.. ключен к блоку определения термическогоЦель изобретения - повышение досто- . сопротивления загрязненного конденсатоверности прогнозирования .срока чистки ра, одна из трубок конденсатора (контроль- конденсатора от макрозагрязнений.ная) обеспечена индивидуальным подводомПоставленная 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 охлаждающейком определения количества тепла, восприводы на входе и выходе конденсатора под-нимаемого водой, протекающей через ключен к блоку определения количества контрольную "трубку, причем последнийвоспринимаемого 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 конконденсаторе, выполненному в виде йнтег- трольной трубки подключен к блоку опредератора, к выходу которого подключен блок ления термического сопротивленияееейеевич(71) Красноярский политехнический инстй(56) Авторское свидетельство СССРМ 1103066, кл, Г 28 В9/10, 1984.Авторское свидетельство СССРМ 1198358, кл, Г 28 В 9/00, 1985,(54) СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ЗА РЕЖИМОМРАБОТЫ КОНДЕНСАТОРА 2(57) Использование: для контроля технического состояния койденсаторов паровых турбин, Сущность изобретения: одна иэ конденсаторных трубок (контрольная) снабжена индивидуальным подводом охлаждающей роды с фильтром й измерителем расхода и отводом охлаждающей воды с измерителем температуры, Система содержит блок определения количестватепла, воспринимаемого водой, протекающей через контрольную трубку, и блок определения термического сопротивления загрязненной контрольнойтрубки, который подключен через анализатор и компараторк регистрирующему прибору. 2 ил.,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 черезанализатор и компаратор к регистрирующему прибору,Изобретение позволяет не только выявИть макрозагряэнение, но и установить свысокой точностью степень загрязнения,т,е. выявить ту величину макрозагряэнения,при которой необходимо начинать чисткуконденсатора, Так как эффективность работы теплообменников, в том числе конденсаторов, наиболее полно определяетсявеличиной термического сопротивления, то,располагая значением этой величины, можно определить оптимальный срок чисткиконденсатора,Высокую точность расчета термическихсопротивлений в предлагаемом изобретении обеспечивает идентичность условийконденсатора и контрольной трубки, как состороны охлаждающей воды, так и со стороны пара, что нетрудно осуществить, т.к. контрольная трубка находится в составеконденсатора. Рассматриваемые сходныеотличительные признаки обеспечиваютпредлагаемому решению высокую досто верность прогнозирования сроков проведения чистки конденсатора отмакрозагряэнения, что повышает его термический КПД и, следовательно, экономичйость работы энергоблока,В известном же решении выявлениемакрозагрязнения основано на сравнении. перепадов давления охлаждающей воды,что, приблизительна, условно, т.к. не учитывается влияние макрозагрязнений на интенсивность процессов теплообмена вконденсаторе, Величина гидравли Гескогосопротивления макроэагряэнения не определяет достаточно полно эффективность работы теплообменника.Нужно отметить, что в известном решении определяется величина термическогосопротивления микрозагрязнения на трубках опытного конденсатора и используется. в качестве дополнительного подтверждения, В данном техническом решении конденсатор снабжен байпасной трубой, проходящей вне корпуса конденсаторапараллельно конденсационным трубам.Внутри трубы имеется контрольная трубка,снабженная прибором для измерения поляриэационного сопротивления и устройством, реагирующим на степень загрязнениявнутренней поверхности контрольной трубки. В зависимости от измеряемого поляри 4ется ввод очистных элементов(губчатых шариков) в конденсационные трубы.В данном решении контрольная трубканаходится вне конденсатора, следователь 5 но, трудно соблюдать идентичность условийпо охлаждаемой воде и пару. В заявляемомрешении соблюдается полная идентичностьусловий как по воде, так и по пару, т.к. контрольная трубка находится внутри конден 10 сатора. Наличие же идентичности условийпозволяет повысить точность прогнозирования сроков чистки конденсатора, что повышает экономичность работыэнергоблока.15 Сходные отличительные признаки вданном техническом решении позволяютопределять степень загрязнения, сравнивая поляризационное сопротивление загрязненного конденсатора и загрязненной20 контрольной трубки. Этот метод используется только для микрозагрязнений, Крометого, он приблизителен, т.к, только по одному критерию - поляризационному сопротивлению - невозможно точно определить25 степень загрязнения для прогнозированиясрока чистки конденсатора,В известном же решении сходные отличительные признаки позволяют определятьстепень загрязнения через термические со 30 противления, что повышает точность определения и, следовательно, обеспечиваетвысокую достоверность прогнозированиясроков чистки от макрозагрязнений, что повышает экономичность работы знергобло 35 ка.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, принципиальная схема; на фиг. 2 -, график зависимости термических сопротивлений от времени для загрязненных конден 40 сатора и контрольной трубки.Система контроля за режимом работыконденсатора 1 содержит измеритель расхода 2 охлаждающей воды через конденсатор, измерители . температуры45 охлаждающей воды 3 на входе и 4 на выходе, блок 5 определения количества тепла,воспринимаемого водой, протекающей через конденсатор, блок б определения термического сопротивления загрязненногомого 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 1 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. Сигна 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 режима 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,10 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 20 не одинаково, т.к. контрольная трубка не чия фильтра (фиг. 2) подвержена макрозагряэнению иэ-за налиВкондВконтртр Участок СО -термическое сопротивлениеконденсатора, С 02- контрольной труб 30 ки. При разности термических сопротивлений конденсатора и контрольной трубки больше допустимой компаратор 16 формирует сигнал "Чистка". поступающий на регистрирующий прибор 18.Предлагаемое изобретение, по сравне 35 нию 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 бу 50 дут заблокированы и трубки полностью выпадут из теплообмена, что снизиттермический КПД энергоблока,Таким образом, одним из преимуществизобретения является возможность выявлеТак как охлаждающая вода в конденса 40 ционные трубки. обычно подводится иэ отния макрозагрязнения и прогнозированиесрока чистки конденсатора.Согласно же прототипу, выявляют микрозагрязнения, т.е, отложения биологического и минерального происхождения навнутренних поверхностях трубок,Преимуществом изобретения является. также повышение экономичности энергоблока, т.к, высокая достоверность и рогнозирования сроков проведения чисткиконденсатора позволяет эксплуатироватьпаротурбинную установку с максимальновозможной эффективностью, обеспечиваетэкономию топлива,Формула изобретения Система контроля эа режимом работы конденсатора, содержащая измерители расхода охлаяцрющей воды и температуры охлаждающей воды на входе и выходе конденсатора, подключенные к блоку определения количества воспринимаемого водой тепла; измерители давления в конденсаторе, подключенные к блоку определения среднего давления 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, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения точности контроля, одна из трубок конденсатора имеет индивидуальные подвод с фильтром и отвод охлаж дающей воды, а система снабженаизмерителями 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 термическогосопротивления загрязненной трубки, причем измерители температуры на входе и вы.ходе трубки и расхода воды через последнюю подключены к блоку определе 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 под ключен к анализатору.1813971 0 фИРе 2Составитель В,КолосовТехред М,Моргентал липенк ррек дакто аказ 1821 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101