本發(fā)明涉及熱力系統(tǒng)內(nèi)部介質(zhì)的檢測(cè)設(shè)備，具體地說是一種停備用熱力系統(tǒng)內(nèi)部防腐蝕保護(hù)介質(zhì)的相對(duì)濕度、氧含量或pH值的在線檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

熱力發(fā)電設(shè)備長(zhǎng)期停備用期間，通常采取充氮保護(hù)法、除濕干燥法或注入加氨的除鹽水來防止熱力系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生停運(yùn)腐蝕。充氮保護(hù)法要求系統(tǒng)內(nèi)部氮?dú)饧兌冗_(dá)到98%以上，通過檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部氧含量來判斷氮純度是否滿足要求；除濕干燥法要求控制系統(tǒng)內(nèi)部相對(duì)濕度在一個(gè)較低的范圍；注水保護(hù)法要求系統(tǒng)內(nèi)部保護(hù)液pH值達(dá)到10.0-10.5，這幾種保護(hù)方法都需要對(duì)熱力系統(tǒng)內(nèi)部介質(zhì)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

氣體濕度、氧含量以及溶液pH值均可以通過傳感器進(jìn)行在線檢測(cè)，因?yàn)闊崃ο到y(tǒng)的特殊性，在運(yùn)行時(shí)內(nèi)部充滿高溫高壓的水和蒸汽，現(xiàn)有的檢測(cè)儀表和傳感器無法直接安裝在熱力設(shè)備上長(zhǎng)期使用，因此熱力系統(tǒng)一般都設(shè)有水汽取樣檢測(cè)系統(tǒng)，但只能用于系統(tǒng)帶壓運(yùn)行期間的取樣檢測(cè)，停運(yùn)狀態(tài)下的熱力系統(tǒng)內(nèi)部無壓力，無法通過水汽取樣檢測(cè)系統(tǒng)取到內(nèi)部介質(zhì)樣品。

目前對(duì)停備用期間采取上述防腐蝕保護(hù)方法的熱力系統(tǒng)，還沒有一種能夠?qū)崟r(shí)在線檢測(cè)內(nèi)部保護(hù)介質(zhì)的方法或裝置，一般只能在向系統(tǒng)內(nèi)部充入介質(zhì)的階段，在排氣或排液口進(jìn)行手動(dòng)取樣檢測(cè)，而在占絕大部分時(shí)間段的靜態(tài)保護(hù)階段是無法監(jiān)測(cè)內(nèi)部介質(zhì)參數(shù)的，實(shí)際保護(hù)效果無法做到準(zhǔn)確的調(diào)控。

熱力設(shè)備停備用腐蝕防護(hù)是所有熱力系統(tǒng)都面臨的問題，因此開發(fā)一種適應(yīng)熱力系統(tǒng)特點(diǎn)、能準(zhǔn)確方便的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱力系統(tǒng)停備用期間保養(yǎng)介質(zhì)參數(shù)的裝置非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可以在線檢測(cè)停備用熱力系統(tǒng)防腐蝕保養(yǎng)期間內(nèi)部介質(zhì)相對(duì)濕度、氧含量或pH值的裝置，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保養(yǎng)介質(zhì)參數(shù)，為保養(yǎng)措施調(diào)整和保養(yǎng)效果評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種停備用熱力系統(tǒng)腐蝕防護(hù)在線檢測(cè)裝置，包括介質(zhì)采樣模塊、樣品檢測(cè)模塊和采樣控制模塊，

所述的介質(zhì)采樣模塊包括用取樣管依次連接的取樣閥、超溫保護(hù)電磁閥、過濾器和微型真空泵；

所述的樣品檢測(cè)模塊包括液體檢測(cè)組件和氣體檢測(cè)組件，所述的液體檢測(cè)組件包括依次連接的液體進(jìn)樣閥、浮子流量計(jì)和液體流通池，所述的液體流通池內(nèi)安裝pH表電極，該pH表電極的測(cè)量數(shù)據(jù)通過pH表顯示；所述的氣體檢測(cè)組件包括依次連接的氣體進(jìn)樣閥、緩沖罐和氣體流通池，所述的氣體流通池內(nèi)裝有溫濕度/氧量傳感器，該溫濕度/氧量傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)通過溫濕度/氧量表顯示；

所述的采樣控制模塊為用于控制超溫保護(hù)電磁閥和微型真空泵運(yùn)行的控制器，進(jìn)行超溫保護(hù)。

微型真空泵為介質(zhì)采樣模塊的關(guān)鍵設(shè)備，用于抽取熱力系統(tǒng)內(nèi)部介質(zhì)送到后續(xù)樣品檢測(cè)模塊，微型真空泵抽水、抽氣流量與樣品檢測(cè)模塊的檢測(cè)要求相匹配。微型真空泵的出口分為液體檢測(cè)和氣體檢測(cè)兩路，可根據(jù)熱力系統(tǒng)保護(hù)介質(zhì)選擇。取樣閥與被測(cè)設(shè)備通過取樣管連接，取樣點(diǎn)可以選擇熱力系統(tǒng)已有的儀表取樣管或其它能取到系統(tǒng)內(nèi)部介質(zhì)的位置，盡量避免對(duì)高壓設(shè)備本體開口破壞；取樣閥在需要檢測(cè)時(shí)開啟，其它時(shí)間關(guān)閉。

當(dāng)熱力系統(tǒng)采用注入加氨的除鹽水進(jìn)行保養(yǎng)時(shí)需使用液體檢測(cè)，打開液體進(jìn)樣閥，關(guān)閉氣體進(jìn)樣閥，微型真空泵出口的液體經(jīng)過浮子流量計(jì)進(jìn)入液體流通池。

當(dāng)熱力系統(tǒng)采用充氮法或干燥法保養(yǎng)時(shí)使用氣體檢測(cè)組件，打開氣體進(jìn)樣閥，關(guān)閉液體進(jìn)樣閥，微型真空泵出口的氣體經(jīng)過緩沖罐進(jìn)入氣體流通池。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明采取以下技術(shù)措施：

所述的取樣閥與超溫保護(hù)電磁閥之間設(shè)有泄放閥。泄放閥用于在采樣前排放取樣管中帶溫帶壓的殘余水汽或積水。

所述氣體流通池的底部裝有一穩(wěn)流多孔板。穩(wěn)流多孔板對(duì)進(jìn)入氣體流通池的氣體進(jìn)行擴(kuò)散降壓減速，減緩進(jìn)氣對(duì)氣體流通池內(nèi)沖擊擾動(dòng)，保持傳感器穩(wěn)定的測(cè)量環(huán)境。

所述緩沖罐的底部裝有疏水閥。疏水閥的目的是將氣體取樣初期取樣管中殘存的冷凝水收集到緩沖罐排出，避免冷凝水進(jìn)入氣體流通池中影響濕度測(cè)量準(zhǔn)確性。

所述的微型真空泵為氣、液兩用型取樣泵，可以抽取液體介質(zhì)，也可以抽取氣體介質(zhì)。

所述的浮子流量計(jì)自帶調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入液體流通池的流量。液體流通池從底部進(jìn)水，上部排水，液體流通池的大小與所選擇pH表電極相匹配。

所述的溫濕度/氧量傳感器根據(jù)熱力系統(tǒng)防腐蝕保養(yǎng)方法選擇，采用充氮法保養(yǎng)時(shí)選擇氧量傳感器，采用干燥法保養(yǎng)時(shí)選擇溫濕度傳感器；氣體流通池的排氣口設(shè)在氣體流通池的上端，排氣口的尺寸大于進(jìn)氣口，使氣體流通池內(nèi)接近無壓狀態(tài)，與熱力系統(tǒng)內(nèi)部保持一致，保證氣體相對(duì)溫濕度和氧量測(cè)量結(jié)果具有代表性。

微型真空泵的啟動(dòng)/停止操作通過控制器的功能鍵實(shí)現(xiàn)，控制器同時(shí)能夠設(shè)置微型真空泵的運(yùn)行方式，在不需要連續(xù)取樣檢測(cè)時(shí)設(shè)置為按一定周期和頻率運(yùn)行采樣，減少熱力系統(tǒng)保護(hù)介質(zhì)取樣損失。

所述的超溫保護(hù)電磁閥為常開型，并附帶測(cè)溫元件，測(cè)溫元件的溫度信號(hào)輸送到控制器。

當(dāng)樣品溫度高于設(shè)定值時(shí)，控制器控制超溫保護(hù)電磁閥關(guān)閉，并停止微型真空泵運(yùn)行，防止高溫樣品進(jìn)入樣品檢測(cè)模塊而損壞傳感器；樣品溫度恢復(fù)到正常范圍后，再開啟超溫保護(hù)電磁閥和微型真空泵恢復(fù)采樣。

本發(fā)明具有的有益效果如下：

（1）本發(fā)明能夠?qū)崃ο到y(tǒng)停運(yùn)狀態(tài)內(nèi)部介質(zhì)進(jìn)行連續(xù)取樣和在線測(cè)量，滿足熱力系統(tǒng)停備用保養(yǎng)期間重要技術(shù)參數(shù)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)需求，可以對(duì)防腐蝕保護(hù)措施進(jìn)行更好的調(diào)控。

（2）本發(fā)明可利用熱力系統(tǒng)現(xiàn)有的壓力或流量?jī)x表取樣管道進(jìn)行安裝，不必破壞熱力系統(tǒng)設(shè)備本體結(jié)構(gòu)，保證熱力設(shè)備安全性。

（3）本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具有超溫自動(dòng)保護(hù)功能，可根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目擴(kuò)展或更換檢測(cè)儀表，滿足不同保養(yǎng)方式下的在線監(jiān)測(cè)需求，適用于所有需進(jìn)行停備用腐蝕防護(hù)的熱力系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-取樣閥，2-超溫保護(hù)電磁閥，3-泄放閥，4-過濾器，5-微型真空泵，6-控制器，7-液體進(jìn)樣閥，8-浮子流量計(jì)，9-液體流通池，10-pH表電極，11-pH表，12-氣體進(jìn)樣閥，13-緩沖罐，14-疏水閥，15-穩(wěn)流多孔板，16-氣體流通池，17-溫濕度/氧量傳感器，18-溫濕度/氧量表。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示的停備用熱力系統(tǒng)腐蝕防護(hù)在線檢測(cè)裝置，取樣閥1、超溫保護(hù)電磁閥2、過濾器4和微型真空泵5用儀表取樣管依次連接。取樣閥1使用DN12規(guī)格不銹鋼針形閥，閥前用儀表取樣管與被測(cè)設(shè)備的取樣點(diǎn)連接，在需要取樣時(shí)打開該閥門，熱力系統(tǒng)啟動(dòng)前必須關(guān)閉；閥后用同等規(guī)格儀表取樣管與超溫保護(hù)電磁閥2連接。超溫保護(hù)電磁閥2為常開型，在不通電情況下保持開啟狀態(tài)，超溫保護(hù)電磁閥2附帶測(cè)溫元件，溫度信號(hào)送到控制器6，當(dāng)溫度信號(hào)超過設(shè)定值時(shí)，控制器6輸出指令關(guān)閉超溫保護(hù)電磁閥，防止高溫介質(zhì)進(jìn)入后續(xù)檢測(cè)設(shè)備，溫度恢復(fù)到設(shè)定值以下超溫保護(hù)電磁閥再次開啟。取樣閥1和超溫保護(hù)電磁閥2之間安裝泄放閥3，泄放閥3與取樣閥1同型號(hào)，在取氣體樣品時(shí)，微型真空泵5啟動(dòng)前先打開泄放閥排出取樣管內(nèi)殘留帶壓的水汽，排盡后關(guān)閉。過濾器4選擇便于更換濾芯的可拆卸過濾器，微型真空泵5選用具有負(fù)壓抽吸功能的長(zhǎng)壽命氣、水兩用型真空泵。

微型真空泵5的出口分為液體檢測(cè)和氣體檢測(cè)兩路，液體檢測(cè)組件由液體進(jìn)樣閥7、浮子流量計(jì)8、液體流通池9順次連接，pH表電極10安裝在液體流通池9內(nèi)，pH表電極與配套的pH表11用線纜連接。液體進(jìn)樣閥為針型閥，浮子流量計(jì)自帶流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入pH表流量，浮子流量計(jì)出口與液體流通池進(jìn)口連接。pH表及配套電極和液體流通池選擇成熟產(chǎn)品，pH值測(cè)量范圍為1-14。

氣體檢測(cè)組件由氣體進(jìn)樣閥12、緩沖罐13、穩(wěn)流多孔板15、氣體流通池16順次連接組成，在緩沖罐13的底部安裝疏水閥14，濕度或氧量傳感器17安裝在氣體流通池16內(nèi)。氣體取樣閥12選擇球閥以減小管道阻力，緩沖罐13為兩端呈弧形的柱狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)口設(shè)在側(cè)上方，出口在罐頂部，罐底部為排水口，與疏水閥14連接，在啟動(dòng)真空泵后若有凝結(jié)水被抽送到緩沖罐13內(nèi)，打開疏水閥14將罐內(nèi)積水排出，保證后續(xù)抽出的氣體樣品濕度不受影響。確認(rèn)不再有水排出后疏水閥14保持關(guān)閉。

緩沖罐13頂部出口與氣體流通池16底部進(jìn)氣口連接，進(jìn)入氣體流通池的氣體先經(jīng)過穩(wěn)流多孔板15降壓減速，使氣體均勻穩(wěn)定地進(jìn)入流通池。氣體流通池16為玻璃鋼制圓筒結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)溫濕度/氧量傳感器17接口，上端設(shè)排氣口，排氣口管徑為進(jìn)氣口4倍左右，使氣體流通池內(nèi)壓力接近外界大氣壓。溫濕度/氧量傳感器17通過螺紋固定安裝在氣體流通池頂端，便于傳感器維護(hù)或更換，傳感器檢測(cè)信號(hào)在溫濕度/氧量表18進(jìn)行處理和顯示。溫濕度/氧量表18及其傳感器根據(jù)熱力系統(tǒng)保養(yǎng)方式確定，氣體溫濕度測(cè)量選用性能穩(wěn)定的電容式溫濕度傳感器，相對(duì)濕度測(cè)量范圍為0-100%RH；含氧量測(cè)量使用電極式氧量傳感器，測(cè)量范圍0.01-50%。

控制器6對(duì)微型真空泵5和超溫保護(hù)電磁閥2的運(yùn)行進(jìn)行控制，設(shè)有“啟動(dòng)”和“停止”功能按扭，并接收超溫保護(hù)電磁閥2的溫度信號(hào)輸入?？刂破?的功能包括：（1）“啟動(dòng)”或“停止”微型真空泵運(yùn)行。在取樣閥1開啟后，控制器6啟動(dòng)微型真空泵，介質(zhì)采樣模塊開始取樣工作，按下“停止”后微型真空泵停止工作。樣品檢測(cè)模塊在通電后即開始工作，不受控制器6控制。（2）在不需要采樣時(shí)，通過控制器6設(shè)置微型真空泵5的運(yùn)行周期和頻率，進(jìn)行周期性的在線取樣檢測(cè)，減少熱力系統(tǒng)保護(hù)介質(zhì)取樣損失，延長(zhǎng)微型真空泵使用壽命。（3）檢測(cè)裝置超溫保護(hù)。控制器接收超溫保護(hù)電磁閥溫度信號(hào)，當(dāng)樣品溫度高于設(shè)定值時(shí)，控制器控制超溫保護(hù)電磁閥2關(guān)閉，微型真空泵停止運(yùn)行，防止高溫介質(zhì)進(jìn)入檢測(cè)裝置損壞設(shè)備。在樣品溫度恢復(fù)到正常范圍后，再開啟超溫保護(hù)電磁閥，啟動(dòng)微型真空泵繼續(xù)采樣工作。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。