一种凝汽器阴极保护机构及凝汽器阴极保护电位监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种凝汽器阴极保护机构及凝汽器阴极保护电位监测系统，阴极保护机构包括多组牺牲阳极,牺牲阳极包括阳极本体、与阳极本体固定连接的安装件，阳极本体具有第一侧表面和第二侧表面，牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上时，第一侧表面靠近凝汽器内的钛换热管，第二侧表面远离凝汽器内的钛换热管，第一侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离大于第二侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离；本发明专利技术通过牺牲阳极的结构优化设计，使得牺牲阳极设计使用寿命至少达到18个月（1轮次检修周期时间），能够在设计使用周期内为凝汽器水室内壁提供有效保护，确保其有效保护寿命能够满足电厂检修周期的更换要求。

A kind of cathodic protection mechanism and potential monitoring system for condenser

【技术实现步骤摘要】
一种凝汽器阴极保护机构及凝汽器阴极保护电位监测系统
本专利技术涉及凝汽器水室内壁防腐领域，具体涉及一种凝汽器阴极保护机构及凝汽器阴极保护电位监测系统。
技术介绍
凝汽器是将驱动汽轮机做功后排出的水蒸汽转变成凝结水的热量交换设备，是汽轮机组的重要组成部分。电厂运行中工质状态变化遵循朗肯循环。凝汽器是此循环的重要组成设备之一，在汽轮机装置的热力循环中起到冷源的作用。一是在汽轮机排汽口建立并保持高度真空，二是在汽轮机排汽凝结的水作为系统给水，构成一个完整的循环。降低汽轮机排气温度和排气压力，可以提高热循环效率供给水，同时使凝汽器保持较高的真空度。凝汽器主要由碳钢筒体和钛合金材质冷却管组成，换热介质为海水，凝汽器几何尺寸大，内部蒸汽流动与凝结换热过程复杂。以材料腐蚀的角度，上述几方面条件可概括为强烈的腐蚀电偶对、较强的腐蚀介质、复杂的汽/液两相传质条件以及复杂的稳定变化规律，以上因素直接导致凝汽器水室内壁具有极高的腐蚀倾向。目前，对于凝汽器水室内壁的保护主要采用物理隔绝与电化学保护的方式，具体为单独衬胶、衬胶+外加电流阴极保护、衬胶+牺牲阳极阴极保护等。基于凝汽器水室内极端的腐蚀环境，一旦其保护措施失效将导致水室外壳的腐蚀穿孔，影响机组安全运行。所谓阴极保护，就是对被保护的金属施加一定的阴极电流，使被保护金属的电极电位向负方向偏离于其平衡电极电位，使得阳极的反应过程被抑制，从而使金属的腐蚀得到有效的控制。阴极保护技术分为外加强制电流保护技术和牺牲阳极保护技术两种。所谓牺牲阳极保护，就是将被保护的金属与另一种电极电位更低的金属或合金相连接，使得该金属或合金作为阳极优先被消耗，被保护的金属获得阴极电流而被保护。牺牲阳极保护系统具有保护效果稳定、安装工艺成熟，且在后期运行过程中不需经常维护管理的优点，适用于不具备维护条件的或外界无法提供电源的工况中，目前在工程上广泛使用。目前现存相关专利中，CN203890445U《凝汽器阴极保护装置》、CN205722818U《核电站凝汽器水室电化学保护装置》、CN205122201U《一种核电站凝汽器牺牲阳极块装置》均采用锌合金作为凝汽器水室内壁的牺牲阳极，并将包含钢套筒铁芯的牺牲阳极安装焊接在水室内壁的螺杆上，实现了采用单一安装螺栓将牺牲阳极与水室内壁的紧固安装及电连接。但该类锌合金牺牲阳极在现场使用中，多次出现牺牲阳极溶解过快，无法满足阳极设计保护年限的问题，甚至还出现锌合金阳极耗尽后，阳极内十字架状铁芯腐蚀断裂划伤换热管板的情况。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种凝汽器阴极保护机构。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种凝汽器阴极保护机构，阴极保护机构包括设于凝汽器水室内壁上的多组牺牲阳极,牺牲阳极包括阳极本体、与阳极本体固定连接的安装件，阳极本体呈长块状，安装件呈长板状，安装件沿阳极本体的长度方向贯穿阳极本体，阳极本体具有沿其长度方向延伸且相对应的第一侧表面和第二侧表面，牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上时，第一侧表面靠近凝汽器内的钛换热管，第二侧表面远离凝汽器内的钛换热管，第一侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离大于第二侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离。优选地，设第二侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离为a，第一侧表面与安装件长度方向上的中心线之间的距离为a+4mm~a+6mm。优选地，长块状的阳极本体的横截面轮廓呈梯形，阳极本体长度方向上的中心线与安装件长度方向上的中心线在阳极本体的宽度方向上不重合。优选地，牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上时，阳极本体的底面至凝汽器水室内壁之间形成有间隔。优选地，安装件具有埋设于阳极本体内部且与阳极本体冶金结合的埋设段、连接在埋设段两端且位于阳极本体外部的安装段，埋设段上依次间隔开设有多个通孔。优选地，阳极本体的底面长度和宽度分别为395~405mm和130~140mm；阳极本体的顶面长度和宽度分别为375~385mm和110~120mm；阳极本体的高度为125~135mm。优选地，阳极本体由铝锌铟镁钛铝合金材质构成。一种凝汽器阴极保护电位监测系统,监测系统用于对本专利技术所叙述的阴极保护机构的保护效果进行监测及判断。优选地，监测系统包括用于感应其与凝汽器水室内钛换热管和换热管板和水室内壁碳钢及牺牲阳极之间耦合电位的电位差信号的电位监测传感器、对电位差信号进行模数转换的AD扩展模块、对AD扩展模块转化后的数字信号进行逻辑计算的数据处理模块、对数据处理模块的计算结果进行显示的上位机。优选地，电位监测传感器设置有银/氯化银参比电极。优选地，凝汽器水室的两端均设置有电位监测传感器，由电位监测传感器引出的导线与AD扩展模块的负极电连接，凝汽器水室的两端还固定有铜鼻子，AD扩展模块的正极通过导线与铜鼻子电连接。由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：本专利技术通过阳极本体与安装件的偏心设计，增加了靠近钛换热管侧的阳极本体体积，防止钛管板侧的阳极本体优先溶解消耗脱落，本专利技术通过牺牲阳极的结构优化设计，使得牺牲阳极设计使用寿命至少达到18个月（1轮次检修周期时间），能够在设计使用周期内为凝汽器水室内壁提供有效保护，确保其有效保护寿命能够满足电厂检修周期的更换要求。附图说明图1为本专利技术牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上的主向剖面结构示意图；图2为本专利技术牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上的俯视结构示意图；图3为本专利技术牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上的侧视结构示意图；图4为本专利技术电位监测传感器安装在凝汽器水室内壁上的侧视结构示意图；图5为本专利技术电位监测系统的结构原理示意图；其中：100、凝汽器水室内壁；10、阳极本体；11、安装件；1001、通孔；101、第一侧表面；102、第二侧表面；20、电位监测传感器；21、铜鼻子；M1、电位隔离变送器；M2、AD扩展模块；M3、数据处理模块；M4、上位机；L1、螺栓杆。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术做进一步详细的说明。如图1至图5所示，一种凝汽器阴极保护机构，阴极保护机构包括设于凝汽器水室内壁100上的多组牺牲阳极,牺牲阳极包括阳极本体10、与阳极本体10固定连接的安装件11（铁芯），阳极本体10呈长块状，长块状的阳极本体10的横截面轮廓呈梯形，安装件11则呈长板状，安装件11沿阳极本体10的长度方向贯穿阳极本体10，阳极本体10具有沿其长度方向延伸且相对应的第一侧表面101和第二侧表面102，牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁100上时，第一侧表面101靠近凝汽器内的钛换热管，第二侧表面102远离凝汽器内的钛换热管，第一侧表面101与安装件11长度方向上的中心线之间的距离大于第二侧表面102与安装件11长度方向上的中心线之间的距离，阳极本体10长度方向上的中心线与安装件11长度方向上的中心线在阳极本体10的宽度方向上是间隔开的，即非重合。阳极本体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凝汽器阴极保护机构，所述阴极保护机构包括设于所述凝汽器水室内壁上的多组牺牲阳极,所述牺牲阳极包括阳极本体、与所述阳极本体固定连接的安装件，其特征在于：所述阳极本体呈长块状，所述安装件呈长板状，所述安装件沿所述阳极本体的长度方向贯穿所述阳极本体，所述阳极本体具有沿其长度方向延伸且相对应的第一侧表面和第二侧表面，所述牺牲阳极安装在所述凝汽器水室内壁上时，所述第一侧表面靠近所述凝汽器内的钛换热管，所述第二侧表面远离所述凝汽器内的钛换热管，所述第一侧表面与所述安装件长度方向上的中心线之间的距离大于所述第二侧表面与所述安装件长度方向上的中心线之间的距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种凝汽器阴极保护机构，所述阴极保护机构包括设于所述凝汽器水室内壁上的多组牺牲阳极,所述牺牲阳极包括阳极本体、与所述阳极本体固定连接的安装件，其特征在于：所述阳极本体呈长块状，所述安装件呈长板状，所述安装件沿所述阳极本体的长度方向贯穿所述阳极本体，所述阳极本体具有沿其长度方向延伸且相对应的第一侧表面和第二侧表面，所述牺牲阳极安装在所述凝汽器水室内壁上时，所述第一侧表面靠近所述凝汽器内的钛换热管，所述第二侧表面远离所述凝汽器内的钛换热管，所述第一侧表面与所述安装件长度方向上的中心线之间的距离大于所述第二侧表面与所述安装件长度方向上的中心线之间的距离。


2.根据权利要求1所述的凝汽器阴极保护机构，其特征在于：设所述第二侧表面与所述安装件长度方向上的中心线之间的距离为a，所述第一侧表面与所述安装件长度方向上的中心线之间的距离为a+4mm~a+6mm。


3.根据权利要求1所述的凝汽器阴极保护机构，其特征在于：长块状的所述阳极本体的横截面轮廓呈梯形，所述阳极本体长度方向上的中心线与所述安装件长度方向上的中心线在所述阳极本体的宽度方向上不重合。


4.根据权利要求3所述的凝汽器阴极保护机构，其特征在于：所述牺牲阳极安装在凝汽器水室内壁上时，所述阳极本体的底面至凝汽器水室内壁之间形成有间隔。


5.根据权利要求1所述的凝汽器阴极保护机...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛飞，林斌，秦铁男，王亚东，张磊，林泽泉，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32