一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统及方法，包括依次连接的取样管、取样泵、检测系统、光电检测器、信号传输器、信号处理器和显示器；其中检测系统包括括过滤器、透明的反应检测槽、入射光系统、透射光监测系统和沉淀剂加药系统，根据透射光监测系统监测透明的反应检测槽透射光强度，然后光电检测器将光强度转化为电流信号，通过信号传输器将电流信号传给信号处理器，信号处理器将电流信号转化为泄漏率再传入显示器，显示器将泄漏位置和泄漏率显示出来，同时报警；该系统能够保证多点布置对凝汽器各部位泄漏的快速反应，准确判断凝汽器泄漏区域及泄漏强度。
A Fast Diagnosis System and Method for Condenser Leakage Based on Optical Principle
【技术实现步骤摘要】
一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统及方法
本专利技术涉及电厂水化学领域，具体涉及一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统及方法。
技术介绍
锅炉水汽质量是保证机组正常运行的基础，循环水用于冷却做完功的乏汽，由于近年来环保形势越来越严峻，为了满足节水要求，一方面循环水在高浓缩倍率(≥5倍)下运行；另一方面循环水补充水使用预处理后的中水。中水和地表水的区别：碱度、氯离子、钙、镁、有机物、氨氮浓度较高。中水进入电厂后一般会采用生物处理降低有机物和氨氮，石灰或石灰碳酸钠等化学沉淀工艺降低碱度和钙离子浓度，因此处理后的中水水质一般是氯离子远高于地表水。循环水浓缩过程，一般以结垢作为极限浓缩的判断依据，中水水源循环水凝汽器换热管材腐蚀速率增大，循环水水质远差于凝结水，一旦泄漏，会引起水汽系统设备腐蚀和结垢，严重情况会迫使机组停机。由于凝结水中无钙、镁离子，而循环水中钙、镁离子较高，一般循环水总硬度在40mmol/L甚至更高，一旦凝汽器泄漏，循环水进入凝结水中，凝结水中的钙、镁离子迅速增大，采用多点布置取样，可用各取样管中总硬度增加的程度表征凝汽器泄漏程度，通过连续监测凝结水各取样管水样中总硬度可以快速精确反应凝汽器是否泄漏、泄漏位置以及泄漏量，避免机组紧急停机造成的损失。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术目的在于提供一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统及方法，能够保证多点布置对凝汽器各部位泄漏的快速反应，从根本上快速精确诊断凝汽器泄漏情况。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统，包括安装在凝汽器热井中的多列取样管1，取样管1出口与取样泵2入口相连，取样泵2出口与检测系统3入口相连，检测系统3与光电检测器4相连，光电检测器4与信号传输器5相连，信号传输器5与信号处理器6相连，信号处理器6与显示器7相连；检测系统3的光强度信号传入光电检测器4，光电检测器4将光强度信号转换为电流信号，传入信号传输器5，信号传输器5将电流信号传入信号处理器6，信号处理器6将电流信号转化为泄漏率，再传入显示器7，显示器7将泄漏位置和泄漏率显示出来，同时报警，能够快速准确判断凝汽器泄漏区域及泄漏强度。所述显示器7上连接有通讯传输模块，直接连接至上位机。所述检测系统3包括过滤器A、透明的反应检测槽B、入射光系统C、透射光监测系统D和沉淀剂加药系统E；所述过滤器A入口与取样泵2出口相连，过滤器A出口和沉淀剂加药系统E出口与透明的反应检测槽B入口相连，透明的反应检测槽B出口与后续水处理系统相连，入射光系统C入射光出口与透明的反应检测槽B光线入射侧相连，透明的反应检测槽B光线输出侧与透射光监测系统D进入侧相连；入射光系统C发射光信号，光通过透明的反应检测槽B传播，透射光监测系统D接收透过透明的反应检测槽B的光强度信号，透射光监测系统D监测到的透射光强度信号传输给光电检测器4。所述取样管1在凝汽器热井中布置的方式为N列，每列布置M个具有代表性的取样管1，取样管1安装在凝汽器运行最低水位线以下。所述取样管1内径6～10mm，水样流量小。所述的基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统的泄漏快速诊断方法，打开取样泵2，取样管1中的凝结水进入检测系统3，若凝汽器泄漏，凝结水中会有钙、镁离子，加入沉淀剂后，在透明的反应检测槽B中生成沉淀物，溶液变浑，透射光监测系统D接收透过透明的反应检测槽B的光强度信号I变弱，当泄漏量越大，反应检测槽B中生成沉淀物越多，溶液越浑浊，透射光监测系统D接收透过透明的反应检测槽B的光强度信号I越弱，透射光监测系统D监测到的透射光强度信号通过光电检测器4转化为电流信号，传入信号传输器5，信号传输器5将电流信号传入信号处理器6，信号处理器6将电流信号转化为泄漏率，再传入显示器7，显示器7将泄漏位置和泄漏率显示出来，同时报警，能够快速准确判断凝汽器泄漏区域及泄漏强度。所述的泄漏快速诊断方法，加入沉淀剂后，透明的反应检测槽B中生成磷酸铵镁和羟基磷酸钙沉淀，通过实验室大量数据建立泄漏循环水的总硬度Y与透射光强度变化值X之间的经验公式Y＝f(X)，将透射光强度变化转化为泄漏循环水的总硬度，进而计算泄漏强度。本专利技术和现有技术相比具有以下优点：(1)取样管布置可精确到循环水管的某一部分渗漏。(2)凝结水中含铵根离子，且pH值为9.2～9.6，凝汽器泄漏后凝结水中渗漏进钙镁离子，加入沉淀剂后，可产生磷酸铵镁和羟基磷酸钙沉淀，这些沉淀物溶度积非常小，分别约2.5×10-13和6.8×10-37，二者最佳pH值是9.5～10.5，沉淀剂pH值约11，通过凝汽器水样与沉淀剂混合后的pH值约10.0左右，基本为沉淀的最佳pH值，沉淀影响光的透射强度，可通过光学原理快速反应凝汽器泄漏，通过光强度变化可计算泄漏程度。(3)光学原理可快速反应凝汽器渗漏，由于水汽系统中不存在钙镁离子，凝汽器只要存在轻微泄漏，循环水中的钙、镁离子将泄漏到凝结水中，通过该系统能够及时准确的反应。附图说明图1是本专利技术一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统示意图。图2是检测系统示意图。其中，1为取样管，2为取样泵，3为检测系统，4为光电检测器5信号传输器，6为信号处理器，7为显示器，A为过滤器，B为透明的反应检测槽，C为入射光系统，D为透射光监测系统，E为沉淀剂加药系统。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术是一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统，包括取样管1，取样泵2，检测系统3，光电检测器4，信号传输器5，信号处理器6和显示器7。所述取样管1在凝汽器热井中布置的方式为N列，每列布置M个具有代表性的取样管，取样管安装在凝汽器运行最低水位线以下，且取样管内径为6～10mm，水样流量小。取样管1出口与取样泵2入口相连，取样泵2出口与检测系统3入口相连，检测系统3中布置光电检测器4，检测系统3的光信号传入光电检测器4，光电检测器4将光信号转换为电信号，传入信号传输器5，信号传输器5将电流信号传入信号处理器6，信号处理器6将电流信号转化为泄漏率，再传入显示器7，显示器7将泄漏率显示出来，同时报警，通过显示器可快速准确判断凝汽器泄漏区域及泄漏强度。所述显示器7上连接有通讯传输模块，可直接连接至上位机。如图2所示，检测系统包括过滤器A、透明的反应检测槽B、入射光系统C、透射光监测系统D和沉淀剂加药系统E。过滤器A入口与取样泵2出口相连，过滤器A去除凝结水中影响光传播的颗粒性腐蚀产物，过滤器A出口与透明的反应检测槽B入口相连，透明的反应检测槽B出口与后续水处理系统相连，沉淀剂(30℃，163g/L)加药系统E出口与反应检测槽B入口相连，入射光系统C发射光信号，光通过透明的反应检测槽B传播，透射光监测系统D接收透过透明的反应检测槽B的光强度信号，入射光系统C与透射光监测系统D处于透明的反应检测槽B的两侧。透射光监测系统D监测到的透射光强度信号通过光电检测器4转化为电流信号，信号传输器5将电流信号传输给信号处理器6，信号处理器6将电流信号转化为泄漏量，显示器7将结果显示出来。整个体系生成磷酸铵镁和羟基磷酸钙沉淀，可通过实验室大量数据建立泄漏循环水的总硬度Y与透射光强度变化值X之间的经验公式Y＝f本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统，其特特在于：包括安装在凝汽器热井中的多列取样管(1)，取样管(1)出口与取样泵(2)入口相连，取样泵(2)出口与检测系统(3)入口相连，检测系统(3)与光电检测器(4)相连，光电检测器(4)与信号传输器(5)相连，信号传输器(5)与信号处理器(6)相连，信号处理器(6)与显示器(7)相连；检测系统(3)的光强度信号传入光电检测器(4)，光电检测器(4)将光强度信号转换为电流信号，传入信号传输器(5)，信号传输器(5)将电流信号传入信号处理器(6)，信号处理器(6)将电流信号转化为泄漏率，再传入显示器(7)，显示器(7)将泄漏位置和泄漏率显示出来，同时报警，能够快速准确判断凝汽器泄漏区域及泄漏强度。
【技术特征摘要】
1.一种基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统，其特特在于：包括安装在凝汽器热井中的多列取样管(1)，取样管(1)出口与取样泵(2)入口相连，取样泵(2)出口与检测系统(3)入口相连，检测系统(3)与光电检测器(4)相连，光电检测器(4)与信号传输器(5)相连，信号传输器(5)与信号处理器(6)相连，信号处理器(6)与显示器(7)相连；检测系统(3)的光强度信号传入光电检测器(4)，光电检测器(4)将光强度信号转换为电流信号，传入信号传输器(5)，信号传输器(5)将电流信号传入信号处理器(6)，信号处理器(6)将电流信号转化为泄漏率，再传入显示器(7)，显示器(7)将泄漏位置和泄漏率显示出来，同时报警，能够快速准确判断凝汽器泄漏区域及泄漏强度。2.根据权利要求1所述的基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统，其特特在于：所述显示器(7)上连接有通讯传输模块，直接连接至上位机。3.根据权利要求1所述的基于光学原理的凝汽器泄漏快速诊断系统，其特特在于：所述检测系统(3)包括过滤器(A)、透明的反应检测槽(B)、入射光系统(C)、透射光监测系统(D)和沉淀剂加药系统(E)；所述过滤器(A)入口与取样泵(2)出口相连，过滤器(A)出口和沉淀剂加药系统(E)出口与透明的反应检测槽(B)入口相连，透明的反应检测槽(B)出口与后续水处理系统相连，入射光系统(C)入射光出口与透明的反应检测槽(B)光线入射侧相连，透明的反应检测槽(B)光线输出侧与透射光监测系统(D)进入侧相连；入射光系统(C)发射光信号，光通过透明的反应检测槽(B)传播，透射光监测系统(D)接收透过透明的反应检测槽(B)的光强度信号，透射光监...
【专利技术属性】
技术研发人员：王园园，林心光，李俊菀，孟龙，汪思华，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司，华能国际电力股份有限公司福州电厂，西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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