[发明专利]一种用于高温高压蒸汽管道的自动疏水系统

说明书

本发明公开了一种用于高温高压蒸汽管道的自动疏水方法，通过采集疏水罐内部测温元件的温度参数T₀，采集测温元件上方蒸汽的压力参数P；控制系统根据压力参数P换算得到饱和蒸汽温度T₁，控制系统根据△T＝T₁‑T₀来判断是否控制电动阀开启，具体如下：(i)当△T＞0℃时，则开启电动阀进行疏水；(ii)当△T＜0℃时，则t秒后关闭电动阀，停止疏水；(iii)当上述(i)或(ii)均不成立时，则持续开启电动阀疏水或加大疏水。本发明利用水的物理特性，即饱和温度与压力的对应关系，设计一套普适性的自动疏水系统，不仅能用于从低压到亚临界、从低温到高温的各种工况，并且杜绝了自动疏水阀、液位开关、差压液位计等现有产品方案的弊端。

技术领域

本发明涉及蒸汽管道疏水装置技术领域，尤其涉及一种用于高温高压蒸汽管道的自动疏水装置及其疏水方法、疏水系统。

背景技术

蒸汽管道在冷态启动过程中，会产生大量的冷凝水，冷凝水如不及时排出，会随蒸汽进入下一环节。如果下游是高温过热器，冷凝水会造成受热面受热不均，降低寿命；如果下游是汽轮机，冷凝水会破坏汽机叶片。

目前一般在蒸汽管道上设置疏水装置，疏水装置的作用是当冷凝水的水位达到设定高度时，打开疏水阀门排水；水位低了即关闭疏水阀门，同时防止新鲜蒸汽泄漏。

现有疏水方案有：1、自动疏水阀：结构复杂、寿命短、可靠性差；2、液位开关：因结构材质原因无法用在高温高压工况；3、差压液位计：取压点的高度差要求大，结构要求苛刻，无法用在有空间限制的地方。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于高温高压蒸汽管道的自动疏水装置及其疏水方法、疏水系统。

本发明提出的一种用于高温高压蒸汽管道的自动疏水装置，包括疏水罐、压力传感器、温度传感器、电动阀及控制系统；

电动阀设置于疏水罐出口端；

疏水罐包括罐体，温度传感器的测温元件设置于罐体上，压力传感器的测压元件设于罐体、蒸汽管道、蒸汽管道上游、蒸汽管道下游的至少一处，压力传感器测压元件的设置高度高于温度传感器测温元件的设置高度；

温度传感器、压力传感器与控制系统电信号连接，控制系统与电动阀电信号连接。

电信号连接包括：线缆连接和无线信号连接。

优选地，还包括手动阀，手动阀设于疏水罐出口端。本发明在疏水罐上再配置一个手动阀，在运行过程中，手动阀处于常开状态，在遇到突发状态时，通过手动阀手动打开疏水罐排水，或手动关闭疏水罐停止排水/排气，有效增加了系统运行的安全性。

优选地，疏水罐还包括疏水管道，手动阀、电动阀设于疏水管道的不同位置。

优选地，温度传感器冗余设置，温度传感器数量≥2，多个温度传感器的测温元件设置于罐体同一水平面的不同位置；本发明通过将温度传感器设置冗余，采集蒸汽管道上疏水罐内部同一水平位置的至少2处温度参数，并将温度参数做均值处理，得到疏水罐内部的温度，有效避免单个温度元件测量偏差。

优选地，压力传感器冗余设置，压力传感器数量≥2，多个压力传感器的测压元件分别设置于测温元件上方的不同位置。本发明通过将压力传感器设置冗余，采集测温元件上方的2处不同位置的压力值，将压力做均值处理得到蒸汽压力，有效避免单个测压元件测量偏差。

优选地，温度传感器位于疏水罐罐体自下而上五分之一至三分之二高度位置处。

优选地，压力传感器的数量为2个，分别位于蒸汽管道的上游位置与下游位置处。本发明将压力传感器设置于蒸汽管道的上游与下游位置处，取其均值作为蒸汽压力的计算依据，无任何空间限制，取值更为方便，操作简单，所获取的压力参数精确。