[发明专利]一种超临界二氧化碳锅炉工质杂质的测量装置及其方法

说明书

本发明涉及一种超临界二氧化碳锅炉工质杂质的测量装置及其方法，属于锅炉工质测量技术领域。解决的是新兴的超临界CO2锅炉技术发展时间较短，其质量评价体系在国内外均属空白的问题。包括取样阀门、流量计、第一颗粒过滤器、减温减压装置、压力表、温度传感器、第二粒过滤器、分析仪和末端泵，取样阀门、流量计、第一颗粒过滤器、减温减压装置、压力表、温度传感器、第二粒过滤器、分析仪、末端泵顺次连接。可对动力循环的超临界二氧化碳布雷顿循环系统的杂质进行测量，解决了其质量体系在国内外均属空白的问题。

技术领域

本发明涉及一种超临界二氧化碳锅炉工质测量装置及其方法，属于锅炉工质测量技术领域。

背景技术

超临界CO₂锅炉的工质与传统蒸汽锅炉相比存在重大差异，因此超临界CO₂锅炉在材料性能、设计及制造检验、运行监测和调试启动等方面需要全新的质量评价技术体系。以水作为介质的锅炉在运行过程中对工质品质有严格的标准进行管理，对水的pH值、杂质品类及含量均有限制，低质量的工质将影响整个机组的运行性能，甚至威胁安全生产。

作为新型动力循环的超临界二氧化碳布雷顿循环系统，CO₂工质纯度、杂质种类及含量等与循环性能、安全密切相关。该循环长期运行过程中，还存在工质对钢材产生的碳腐蚀问题，因此工质中杂质含量的监测，是整体循环系统材料腐蚀情况的判断依据。此外，该循环中，采用食品级CO₂作为工质源能够显著的提高工质品质，但运行成本将远高于采用工业级CO₂，但新兴的超临界CO₂锅炉技术发展时间较短，其质量评价体系在国内外均属空白，相关检测检验技术方法的开发对超临界CO₂锅炉发展的指导意义重大。

因此，亟需提出一种超临界二氧化碳锅炉工质杂质的测量装置及其方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明研发解决的是新兴的超临界CO₂锅炉技术发展时间较短，其质量评价体系在国内外均属空白的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种超临界二氧化碳锅炉工质杂质的测量装置，包括取样阀门、流量计、第一颗粒过滤器、减温减压装置、压力表、温度传感器、第二粒过滤器、分析仪和末端泵，取样阀门、流量计、第一颗粒过滤器、减温减压装置、压力表、温度传感器、第二粒过滤器、分析仪、末端泵顺次连接。

优选的：所述分析仪包括氧传感器和气相分析仪，串联设置，还包括第三粒过滤器，所述第三粒过滤器连接在第二粒过滤器和氧传感器之间。

优选的：还包括吹扫阀门，吹扫阀门、取样阀门并联接入第一颗粒过滤器。

优选的：所述吹扫阀门的入口端连接高压气罐，取样阀门的入口端连接取样管。

一种超临界二氧化碳锅炉工质杂质的测量方法，包括所述的超临界二氧化碳锅炉工质杂质的测量装置，包括以下步骤：

步骤一：对测量装置进行吹扫：

在测量前需要进行吹扫，关闭取样阀门、减温减压装置，打开吹扫阀门，当分析仪检测到的氧浓度为零时，吹扫完毕；

步骤二：输送工质，并净化工质：

关闭吹扫阀门，打开取样阀门、减温减压装置，取样工质经过流量计进行流量测量后进入到第一颗粒过滤器，将工质本身携带的固体杂质进行清除，而后通过减温减压装置进行减温减压，工质的压力和温度降低到设定值，随后工质进入第二粒过滤器，第二粒过滤器分离工质过程中，工质因相态变化而产生金属析出结晶，随后工质进入第三粒过滤器过滤残留固体颗粒物；