(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122781195.6 (22)申请日 2021.11.15 (73)专利权人 西安热工 研究院有限公司 地址 710032 陕西省西安市碑林区兴庆路 136号 (72)发明人 王一丰　肖俊峰　胡孟起　夏林　 高松　连小龙　 (74)专利代理 机构 西安智大知识产权代理事务 所 61215 专利代理师 王晶 (51)Int.Cl. G01N 33/00(2006.01) F01K 11/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种基于循环冷却水监测汽轮机排汽干度 的系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种基于循环冷却水监 测汽轮机末级排汽干度的系统及方法， 包括蒸汽 轮机的低压缸， 所述低压缸排除出的饱和湿蒸汽 通过排汽管进入凝汽器， 在凝汽器内饱和湿蒸汽 被循环冷却水全部冷却为冷凝水后进入储水罐， 并由凝结水泵输送走， 循环冷却水由循环冷却水 泵输送到凝汽器内用于 冷却饱和湿蒸汽， 所述凝 结水泵后布置一体化孔板流量测量装置一。 本实 用新型利用火电机组已有的实时采集的测量数 据， 通过对凝汽器饱和湿蒸汽和循环冷却水的换 热过程进行热平 衡实时计算， 得到低压缸排汽干 度， 提升测量的稳定性和长期可靠性。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 216847679 U 2022.06.28 CN 216847679 U 1.一种基于循环冷却水监测汽轮机排汽干度的系统， 其特征在于， 包括蒸汽轮机的低 压缸(1)， 所述低压缸(1)排除出的饱和湿蒸汽通过排汽 管(2)进入凝汽器(3)， 在凝汽器(3) 内饱和湿蒸汽被循环冷却水全部冷却为冷凝水后进入储水罐(4)， 并由凝结水泵(5)输送 走， 循环冷却水由循环冷却水泵(6)输送到凝汽器(3)内用于冷却饱和 湿蒸汽， 所述凝结水 泵(5)后布置一体化 孔板流量测量装置一(7)。 2.根据权利要求1所述的一种基于循环冷却水监测汽轮机排汽干度的系统， 其特征在 于， 所述排汽管(2)上布置有湿饱和蒸汽压力测点。 3.根据权利要求1所述的一种基于循环冷却水监测汽轮机排汽干度的系统， 其特征在 于， 所述一体化孔板流量测量装置一(7)的孔板流量计上安装有压力测点(11)和温度测点 (12)， 一体化 孔板流量测量装置一(7)通过 带颈对焊法兰与管道连接 。 4.根据权利要求1所述的一种基于循环冷却水监测汽轮机排汽干度的系统， 其特征在 于， 所述一体化孔板流量测量装置一(7)的管道于孔板上游和下游的长度比例为3:2。 5.根据权利要求1所述的一种基于循环冷却水监测汽轮机排汽干度的系统， 其特征在 于， 所述循环冷却水泵(6)后布置一体化孔板流量测量装置二(8)， 对循环冷却水补水的输 送管道上布置一体化孔板流量测量装置三(9)， 补水后的循环冷却水进入冷却 塔(10)进行 蒸发空冷， 所述一体化孔板流量测量装置二(8)和一体化孔板流量测量装置三(9)与一体化 孔板流量测量装置一(7)结构相同， 所述循环冷却水补水在冷却水进入冷却塔(10)之前汇 入。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216847679 U 2一种基于循环冷却水 监测汽轮机 排汽干度的 系统 技术领域 [0001]本实用新型属于能源动力行业的信息技术领域， 具体涉及一种基于循环 冷却水监 测汽轮机排汽干度的系统。 背景技术 [0002]常规电站中大型冷凝式汽轮机的末几级和核电站汽轮机的全部级都在饱和湿蒸 汽(含饱和蒸汽以及饱和水)状态下工作， 蒸汽湿度的存在不但降低汽轮机的运行效率， 而 且可能引起严重的叶片水蚀， 给电厂机组的运行经济性和安全性带来危害。 而且， 低压缸排 汽干度(饱和蒸汽在排汽中的含量)是分析低压缸叶片和低压缸效率的特征参数， 对低压缸 叶片的安全运行和效率有重要影响。 测量汽轮机中流动饱和湿蒸汽干度对于保证汽轮机的 经济高效、 安全可靠运行具有非常重要的意义。 随着 高参数大容量机组和饱和湿蒸汽汽轮 机的采用， 近几十年来蒸汽干度测 量技术研究逐渐受到重视， 出现了多种测 量方法如化学 法、 声波法、 光学法和冷凝法。 这些方法采用测量设备对低压缸抽出饱和湿蒸汽进 行直接测 量， 但这些测量方法耗时且需要复杂的设备和 运维， 安装的抽汽测点会对设备造成一定影 响， 如在凝汽器上安装测量设备影响对凝汽器真空的维持。 [0003]一方面， 如果能基于循环冷却水质量流量对排汽干度直接进行热力学法计算， 就 能够避免从凝汽器抽汽。 循环冷却水是 由循环冷却水泵送入凝汽器， 冷却汽轮机排汽使其 凝结并保持真空状态。 通过对凝结水流量和循环冷却水流量的监测， 加以测量冷、 热介质的 压力、 温度计算其焓值， 可以间接计汽轮机末级排汽的干度。 因为进入除氧器的凝结水 受热 于湿蒸汽抽汽， 其质量不能直接通过压力温度计算得出， 所以主凝结水流量测量装置一般 位于除氧器入口， 受压于凝结水泵。 目前， 上述这些机组常规自带的监测装置并没有得到合 理利用。 [0004]另一方面， 凝结汽轮机排汽需要大量的冷却水， 所以循环冷却水的一般特点是流 量大且扬程低。 由于管道较粗， 流体流速较慢， 压力较低， 管中心取样点测得的差压较小甚 至测不到， 经常存在测量不准的问题。 另一方面， 在实际测量中通流截面积、 流量系数和流 体密度均受运行条件的影响， 对大容量高参数机组只有在额定工况附近才能有较高的测量 精度， 在变工况时流量波动， 测量误差较大， 可能超出工程可接受范围。 因此， 汽轮机排汽的 湿饱和蒸汽干度的测量法需要改进。 [0005]综上所述， 基于循环冷却水质量流量的热力学法可行性很高， 但需要一个简单实 用的实时计算模型， 而且需要对流量测 量引入校准计算模型， 以提高排汽干度计算结果精 度， 并且在线监测系统需要提高经济性和可靠性。 实用新型内容 [0006]为了克服以上技术问题， 本实用新型提供了一种基于循环 冷却水监测汽轮机末级 排汽干度的系统及方法， 利用火电机组已有的实时采集的测量数据， 通过对凝汽器饱和湿 蒸汽和循环冷却水 的换热过程进行热平衡实时计算， 得到低压缸排汽干度， 提升测 量的稳说　明　书 1/6 页 3 CN 216847679 U 3