[发明专利]用于发电站介质循环的纯度测量的测量装置和运行该测量装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发电站介质循环的纯度测量的测量装置，包括离子交 换装置和用于测量流过离子交换装置的介质流的参数的测量设备。此外，本发 明还涉及一种用于运行这样的测量装置的方法。

背景技术

在发电站的水蒸汽循环中水被蒸发并在高的压力下被传输到涡轮机，在该 涡轮机上蒸汽膨胀并冷却。水或蒸汽的高的纯度在这样的循环中具有重要意义， 因为杂质如NaCl、CaCO₃、MgCO₃等在水蒸发时大部分地作为沉淀物被遗留并 损坏蒸汽机。但是，其它的化合物，例如硅酸盐，以及最小量的上述杂质，也 会一起进入蒸汽过程并在蒸汽冷却时沉积在涡轮机叶片上，这会导致在涡轮机 上的腐蚀和沉积。

因此，公知的是，进行发电站的水循环的纯度测量，在该纯度测量中例如 测量水的阳离子电导率，该电导率是水循环中的水或蒸汽的纯度的度量。在此， 借助强酸阳离子交换器将为中和干扰的酸而添加到水循环的碱化物质去除并交 换阳离子，例如将Na⁺从NaCl中抽出并取而代之将H+给入水中，由此形成HCl， 其具有NaCl三倍大的电导率。因此，水的电导率在阳离子交换器之后以及必 要时另外在阳离子交换器之前被测量并且由此推导出水的纯度。

在启动发电站或者涡轮机时纯度测量起到很大的作用，因为其结果对以下 是决定性的，即，蒸汽是否可以被传导到涡轮机或者水是否必须进一步被净化。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于发电站介质循环的纯度 测量的测量装置和一种运行该测量装置的方法，利用该装置和方法可以顺利运 行发电单元，如涡轮机或发电站。

首先提到的技术问题是通过一种本文开始部分提到类型的测量装置解决 的，其中按照本发明离子交换装置具有两个用于发电站的两个不同运行模式的 流动路径。

在此，本发明从以下考虑出发，目前发电站总是可变地运行，由此其比以 前更频繁地停机然后再次启动。因此，具有只是短暂的启动过程并且因此能够 在短时之后获得纯度测量的可靠的值总是重要的。在循环停止后离子交换器中 的水是不合适用于测量的，因为离子交换器在水静止时将离子交换器在常规运 行中捕获的离子给入水中。因此，在获得可靠测量值之前，离子交换器必须首 先被冲洗片刻。试验表明，离子交换器必须用其实际容积约三倍量的水来冲洗。 因为离子交换器容积越大使用期限越长，所以对有效的运行来说，它需要一定 的容积，由此规定了长的冲洗时间。由于该互为矛盾的条件，可靠的测量值只 有在离子交换装置启动之后经过相对长的准备时间才可以获得。为解决该矛盾 的条件可以在开始启动过程时选择通过离子交换器的高的冲洗流。然而这阻碍 了在离子交换器中构建一个反应平衡，由此正确的测量虽然加速了，但是还没 有达到令人满意的迅速。此外，特殊冲洗流的装置与测量装置的高控制花费相 联系。

通过用于发电站的或者离子交换装置的两个不同的运行模式的两个流动 路径，可以将流动路径与运行模式匹配并且由此将互相矛盾的条件分布到两个 流动路径上。可以将离子交换器的高使用期限与快速获得可靠的测量值相联系。

介质循环可以是水循环，其可以包括水的蒸汽形式的凝聚态。纯度测量可 以是纯度监视。两个流动路径合适地通过离子交换装置的至少一个离子交换器 延伸。测量设备可以是用于测量介质的、特别是水的或蒸汽的电导率的电导率 传感器。测量装置可以包括分析设备，例如电子分析设备，然而该分析设备不 必是现存的，或者可以是独立于测量装置的。离子交换装置合适地包括阳离子 交换器。发电站可以是具有在其上连接了介质循环的单个或多个涡轮机、总发 电站如GuD(煤气和蒸汽)设备、或仅仅是其中一部分。

在本发明的一种优选实施方式中，提供了用于离子交换装置的运行开始的 流动路径。可以快速获得可靠的测量值。为此，该流动路径的穿流容积 合适地小于其它流动路径的穿流容积。在运行间歇 后的运行开始可以是运行模式、特别是发电站的运行模式，例如发电站的启动 模式的一部分。

两个流动路径优选包括各自的离子交换器，特别是阳离子交换器。每个离 子交换器可以与各个运行模式匹配，并且可以单独地被更换。在另一个优选实 施方式中两个流动路径通过唯一的离子交换器延伸，该离子交换器具有两个不 同的、特别是并行的流动路径，其中至少一个可以独立于另一个被运行。这样 可以减少要维护的部件的数量。