[发明专利]一种低温余热发电工质泵气蚀检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种低温余热发电工质泵气蚀检测装置及方法，检测装置包括检测低温余热发电装置发出的交流电实时电量信号的交流电量检测电路；低温余热发电装置的输出还通过交流转直流电路连接直流电源，直流电量检测电路实时获取低温余热发电装置转为直流的电量信号；交流电量检测电路和直流电量检测电路都与微处理器连接，微处理器控制低温余热发电装置中与工质泵连接的电动机的运行状态；位于工质泵上的噪声测量传感器与所述微处理器的输入端连接；微处理器接受外部控制指令。通过检测工质泵工作时的噪声数值，结合低温余热发电装置的发电状态，对工质泵运行状态进行判断并对其运行情况进行控制，比如异常情况报警，启动、停止等。

技术领域

本发明涉及发电领域，尤其涉及一种低温余热发电工质泵气蚀检测装置及方法。

背景技术

在实际应用中发现导致低温余热发电装置工质循环泵不能正常工作的最常见原因就是气蚀，轻微的气蚀就能造成系统发电量迅速降低。严重的气蚀现象有可能造成工质泵损坏，因而系统中应该采取措施准确检测到工质泵的气蚀，然后控制工质泵的运行。

工质循环泵产生气蚀现象一般是由于与冷凝器相连的储液罐内囤积的液体不足致使工质泵在运行时吸空。

第一种情况是因为实验前期工质充注量不够而造成储液罐内有机工质液位不够，未能使机组运行时储液罐内形成稳定的液面。

第二种情况是因为冷凝器冷凝效果不好，膨胀乏汽未能及时被冷凝器冷凝为液态工质，导致储液罐内不能形成满足工质泵正常工作所需的有效液位。导致冷凝器换热效果不佳是由于冷凝器换热面积不够或传热系数较小等因素，具体表现形式为机组运行时冷凝器内部存在不凝性气体影响冷源与工质之间的换热，降低传热系数，长时间运行后的冷凝器内壁出现污垢附着于换热表面，减小了冷凝器换热面积等等。

第三种造成工质泵出现气蚀现象的原因是工质泵在选型上不合理。当工质循环泵的额定流量较大时，通过冷凝后储存在储液罐中的工质液体不能持续满足工质泵正常工作所需的流量，无法达到动态平衡，经过一点时间后，储液罐中的液态工质会被工质循环泵抽空，此时工质泵会因出现气蚀现象需要停止运行。工质泵停止运行后，蒸发器中的工质不断地蒸发、膨胀、冷凝后进入储液罐，当储液罐囤积的液态有机工质到达一定的液位可以排除工质泵吸入口气体时，气蚀现象逐渐消失，工质循环泵可以开始正常运作。

由上述原因造成的气蚀现象导致系统运行时工质泵处于间歇性工作状态。有文献中提出通过在储液罐内增加液面检测装置来实时液位检测，防止出现有机工作介质液位过低而导致的气蚀现象发生。实际应用中发现，工作介质处于液体和气体交替状态的变化，且其工作管路中有压力、流量的波动，都会造成工质液位面波动，该波动并不一定导致气蚀产生。实际液面检测值的设定过高或过低，导致难以准确把握工质的需求量。对于特定的低温余热发电装置，工质的添加量对系统的运行效率影响非常明显。在不改变发电系统最优运行所需的工作介质的需求量、蒸发器规格、工质泵及电机型号情况下，能够快速、准确的检测工质泵气蚀并控制工质泵运行状态，对实现低温余热发电装置正常运行非常关键。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种低温余热发电工质泵气蚀检测装置及方法，通过检测工质泵工作时的噪声数值，结合低温余热发电装置的发电状态，对工质泵运行状态进行判断并对其运行情况进行控制，比如异常情况报警，启动、停止等。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低温余热发电工质泵气蚀检测装置，包括检测低温余热发电装置发出的交流电实时电量信号的交流电量检测电路；低温余热发电装置的输出还通过交流转直流电路连接直流电源，直流电量检测电路实时获取低温余热发电装置转为直流的电量信号；所述交流电量检测电路和直流电量检测电路都与微处理器连接，所述微处理器控制低温余热发电装置中与工质泵连接的电动机的运行状态；位于所述工质泵上的噪声测量传感器与所述微处理器的输入端连接；所述微处理器接受外部控制指令。