超超臨界機(jī)組自調(diào)式水汽取樣架

1、超超臨界機(jī)組自調(diào)式水汽超超臨界機(jī)組自調(diào)式水汽取樣架的研制取樣架的研制一、概述一、概述二、傳統(tǒng)技術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出的三大弊病。二、傳統(tǒng)技術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出的三大弊病。三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利）及四大優(yōu)勢。三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利）及四大優(yōu)勢。四、新穎取樣架中代表性取樣點(diǎn)的取樣系統(tǒng)組成及工作曲線。四、新穎取樣架中代表性取樣點(diǎn)的取樣系統(tǒng)組成及工作曲線。五、新穎取樣架的動態(tài)特性（自調(diào)試）。五、新穎取樣架的動態(tài)特性（自調(diào)試）。六、結(jié)論。六、結(jié)論。一、概述一、概述研制過程包括：研制過程包括：1 1）對傳統(tǒng)取樣架在實(shí)際應(yīng)用中暴露的弊病。）對傳統(tǒng)取樣架在

2、實(shí)際應(yīng)用中暴露的弊病。2 2）提出解決弊病的創(chuàng)新技術(shù)方案（三個(gè)專利的形成）提出解決弊病的創(chuàng)新技術(shù)方案（三個(gè)專利的形成）3 3）在模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定新方案的實(shí)施。）在模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定新方案的實(shí)施。4 4）新穎取樣架在現(xiàn)場應(yīng)用中表現(xiàn)出的優(yōu)勢的總結(jié)）新穎取樣架在現(xiàn)場應(yīng)用中表現(xiàn)出的優(yōu)勢的總結(jié)二、傳統(tǒng)技術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出二、傳統(tǒng)技術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出的三大弊病。的三大弊病。 1 1）傳統(tǒng)取樣架的構(gòu)成及工作曲線（見圖）傳統(tǒng)取樣架的構(gòu)成及工作曲線（見圖1 1）：）： 三級冷卻器完成樣水降溫三級冷卻器完成樣水降溫減壓器（閥）完成樣水降壓減壓器（閥）完成樣水降壓二、傳統(tǒng)技

3、術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出二、傳統(tǒng)技術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出的三大弊病。的三大弊病。2 2）傳統(tǒng)取樣架實(shí)際應(yīng)用中的三大弊?。海﹤鹘y(tǒng)取樣架實(shí)際應(yīng)用中的三大弊病： a a、由于減壓器的樣水通道內(nèi)徑在、由于減壓器的樣水通道內(nèi)徑在0.5-1mm0.5-1mm，樣水中的，樣水中的雜質(zhì)易堵塞通道。在取樣流量為雜質(zhì)易堵塞通道。在取樣流量為1500ml/min1500ml/min情況下，情況下，樣水流速在通道內(nèi)樣水流速在通道內(nèi)100m/s100m/s以上，對通道磨損嚴(yán)重，以上，對通道磨損嚴(yán)重，直至通道內(nèi)徑擴(kuò)大到失去降壓作用。所以減壓器是直至通道內(nèi)徑擴(kuò)大到失去降壓作用。所以減壓器是個(gè)易堵、

4、易損，維護(hù)量大的部件。個(gè)易堵、易損，維護(hù)量大的部件。 二、傳統(tǒng)技術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出二、傳統(tǒng)技術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出的三大弊病。的三大弊病。2 2）傳統(tǒng)取樣架實(shí)際應(yīng)用中的三大弊病：）傳統(tǒng)取樣架實(shí)際應(yīng)用中的三大弊?。篵 b）冷卻器的冷卻螺旋管的外徑在）冷卻器的冷卻螺旋管的外徑在12-14mm12-14mm，高溫高，高溫高壓樣水在第一級冷卻器入口處熱交換壓樣水在第一級冷卻器入口處熱交換 強(qiáng)度高，長強(qiáng)度高，長期運(yùn)行導(dǎo)致該處螺旋管破裂。縮短該級冷卻器的期運(yùn)行導(dǎo)致該處螺旋管破裂?？s短該級冷卻器的使用壽命。使用壽命。 二、傳統(tǒng)技術(shù)路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出二、傳統(tǒng)技術(shù)

5、路線的水汽取樣架構(gòu)成及應(yīng)用中暴露出的三大弊病。的三大弊病。2 2）傳統(tǒng)取樣架實(shí)際應(yīng)用中的三大弊病：）傳統(tǒng)取樣架實(shí)際應(yīng)用中的三大弊?。?c c）由于用于冷卻器的金屬螺旋管外徑較粗，為適）由于用于冷卻器的金屬螺旋管外徑較粗，為適應(yīng)樣水的高溫高壓應(yīng)選用螺旋管的金屬材質(zhì)要求應(yīng)樣水的高溫高壓應(yīng)選用螺旋管的金屬材質(zhì)要求較高（如較高（如316316不銹鋼管）；且螺旋管外套筒外徑不銹鋼管）；且螺旋管外套筒外徑較大（較大（150mm150mm），消耗材料較多。），消耗材料較多。三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大優(yōu)勢優(yōu)勢1)1)專利專利1 1流體高效降溫降

6、壓器。流體高效降溫降壓器。（見圖（見圖2 2）圖2 高效降溫降壓器結(jié)構(gòu)圖三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大優(yōu)勢優(yōu)勢a a）降壓原理：當(dāng)冷卻器的冷卻螺旋管的金屬）降壓原理：當(dāng)冷卻器的冷卻螺旋管的金屬管的內(nèi)徑在管的內(nèi)徑在2mm2mm及以下時(shí)，有明顯的降壓作及以下時(shí)，有明顯的降壓作用（見范寧公式）用（見范寧公式）; ;當(dāng)樣品在冷卻管內(nèi)由汽當(dāng)樣品在冷卻管內(nèi)由汽態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，這種相變引起的壓力急劇下態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，這種相變引起的壓力急劇下降。以上兩種降壓作用結(jié)果，可取消降溫降降。以上兩種降壓作用結(jié)果，可取消降溫降壓取樣系統(tǒng)中的減壓閥。壓取樣系統(tǒng)中的

7、減壓閥。 流體力學(xué)中的范寧公式流體力學(xué)中的范寧公式f-摩擦系數(shù)V-流體在管內(nèi)平均流速L-管長度Di-管內(nèi)徑Dc-螺旋筒外徑-流體密度三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大優(yōu)勢優(yōu)勢三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大優(yōu)勢優(yōu)勢b b）當(dāng)螺旋金屬冷卻管內(nèi)徑小至）當(dāng)螺旋金屬冷卻管內(nèi)徑小至2mm2mm時(shí)，樣水在時(shí)，樣水在管內(nèi)呈深度湍流流動狀態(tài)，極大提高了熱交管內(nèi)呈深度湍流流動狀態(tài)，極大提高了熱交換效率，可節(jié)省冷卻水；而且樣水流速約為換效率，可節(jié)省冷卻水；而且樣水流速約為8m/s8m/s，在第一級

8、冷卻器樣水，在第一級冷卻器樣水 入口處的熱交入口處的熱交換強(qiáng)度不會過高，不會導(dǎo)致螺旋管損壞。換強(qiáng)度不會過高，不會導(dǎo)致螺旋管損壞。三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大優(yōu)勢優(yōu)勢2)2)專利專利2 2空氣冷卻預(yù)冷器（見圖空氣冷卻預(yù)冷器（見圖3 3）該預(yù)冷器配置可節(jié)省較多冷卻水。該預(yù)冷器配置可節(jié)省較多冷卻水。圖3 空氣冷卻器三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大優(yōu)勢優(yōu)勢由預(yù)冷器和二級流體高效降溫降壓由預(yù)冷器和二級流體高效降溫降壓器組成的取樣系統(tǒng)，其冷卻管外徑器組成的取樣系統(tǒng)，其冷卻管外徑均在均

9、在6-8mm6-8mm以內(nèi)，冷卻器的外套筒外以內(nèi)，冷卻器的外套筒外徑在徑在50mm50mm左右。這種小巧的系統(tǒng)可左右。這種小巧的系統(tǒng)可大大節(jié)省材料，整個(gè)取樣架占地面大大節(jié)省材料，整個(gè)取樣架占地面積約為傳統(tǒng)裝置的二分之一，螺旋積約為傳統(tǒng)裝置的二分之一，螺旋冷卻管所用材料強(qiáng)度要求較低，一冷卻管所用材料強(qiáng)度要求較低，一般用般用1Gr18Ni9Ti1Gr18Ni9Ti不銹鋼管即可。不銹鋼管即可。圖3 空氣冷卻器圖4 桿式過濾器結(jié)構(gòu)圖三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大優(yōu)勢優(yōu)勢3)專利3桿式自清潔過濾器（見圖4）圖4 桿式過濾器結(jié)構(gòu)圖三、新穎取樣架

10、的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大三、新穎取樣架的核心技術(shù)（三項(xiàng)專利技術(shù)）及五大優(yōu)勢優(yōu)勢新穎取樣系統(tǒng)中的冷卻管道內(nèi)經(jīng)新穎取樣系統(tǒng)中的冷卻管道內(nèi)經(jīng)在在2-3mm2-3mm為防止水樣中雜質(zhì)堵塞為防止水樣中雜質(zhì)堵塞管路，在系統(tǒng)入口處配置桿式自管路，在系統(tǒng)入口處配置桿式自清洗過濾器，該器件結(jié)構(gòu)簡單、清洗過濾器，該器件結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用、是一個(gè)長壽命，免維護(hù)部實(shí)用、是一個(gè)長壽命，免維護(hù)部件。保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。件。保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。圖5四、新穎取樣架中三個(gè)代表性取樣點(diǎn)取樣系統(tǒng)的組成四、新穎取樣架中三個(gè)代表性取樣點(diǎn)取樣系統(tǒng)的組成及運(yùn)行工作曲線。及運(yùn)行工作曲線。1）系統(tǒng)組成（見圖5）a、給水取樣點(diǎn)的取樣系統(tǒng)

11、（以降壓為主）b、主蒸汽、再熱蒸汽取樣點(diǎn)的取樣系統(tǒng)（以降溫為主）四四、新穎取樣架中三個(gè)代表性取樣點(diǎn)取樣系統(tǒng)的組成、新穎取樣架中三個(gè)代表性取樣點(diǎn)取樣系統(tǒng)的組成級運(yùn)行工作曲線。級運(yùn)行工作曲線。2）工作曲線 見圖6 表表1 1、主蒸汽模擬試驗(yàn)記錄（取樣量、主蒸汽模擬試驗(yàn)記錄（取樣量1500ml/min1500ml/min、冷卻水、冷卻水2 2噸噸/ /時(shí)、冷卻水溫度時(shí)、冷卻水溫度2626水樣水樣第一級出口第一級出口第二級出口第二級出口第三級出口第三級出口樣水流樣水流量量l/minl/min溫度溫度壓力壓力MPaMPa溫度溫度壓力壓力MPaMPa溫度溫度壓力壓力MPaMPa溫度溫度壓力壓力MPaMPa

12、26260 026260 026260 026260 00 026260.50.526260.50.526260 026260 00.40.426261 126261 126260 026260 00.70.726262 226262 226261 126260 00.80.826263 326262.82.826261 126260 01 126264 426263.83.826262 226260 01.151.1526265.85.826265.55.526263 326260 01.31.326267.27.226267 726263 326260 01.51.5五、新穎取樣架的動態(tài)特

13、性（自動調(diào)節(jié)功能）五、新穎取樣架的動態(tài)特性（自動調(diào)節(jié)功能）表表1 1、主蒸汽模擬試驗(yàn)記錄（取樣量、主蒸汽模擬試驗(yàn)記錄（取樣量1500ml/min1500ml/min、冷卻水、冷卻水2 2噸噸/ / 時(shí)，冷卻水溫度時(shí)，冷卻水溫度2626水樣水樣第一級出口第一級出口第二級出口第二級出口第三級出口第三級出口樣水流量樣水流量L/minL/min溫度溫度壓力壓力MPaMPa溫度溫度壓力壓力MPaMPa溫度溫度壓力壓力MPaMPa溫度溫度壓力壓力MPaMPa26267.27.226267 726263 30 00 01.51.51001008 896967.57.531313 326260 01.51.5

14、1501508 81321328 836363 326260 01.51.52002008 81651658 840403 326260 01.51.53003002020281281131350506 627273 31.51.53503502121315315151550506 627273 31.51.54004002222337337151555556 627273 31.51.54504502222367367151555556 628283 31.51.55005002424425425171750506 628283 31.51.55505502525446446181860606 628283 31.51.56206202626477477181862626 629293 31.51.56206202727503503191963636 630303 31.51.5五、新穎取樣架的動態(tài)特性（自動調(diào)節(jié)功能）五、新穎取樣架的動態(tài)特性（自動調(diào)節(jié)功能）六、結(jié)論六、結(jié)