疏水探针的应用

　　疏水探针属于带保护管型二次复合全铠装热电偶(热电阻), 2002年被列入国家重点新产品名录,并归到“国际领先水平”组内。其系列产品的正式名称为高温高压快速热电偶和高温高压快速热电阻。由于其动态特性(见图1)好,绝大多数产品的τ0.5≤3 s,且其热元件对保护管是绝缘的,它的诞生解决了困扰人们多年的难题,在快速测温的系统应用中,得到了十分理想的效果。

　　1　应用系统及特点

　　由于疏水探针属于高温高压快速热电偶(热电阻),基本适用于所有的高温高压流体介质的快速温度测量。例如,火力发电厂的高压给水温度和主蒸汽温度测量,核电站压水堆一回路的进、出口水温的测量,石油、化工生产流程中,高压管道或反应釜中高温高压工质的温度测量。

　　但是最能体现疏水探针特点,并充分发挥其快速响应特性的应用还在以下几个方面。

　　1.1　蒸汽管道的自动疏水监测和控制

　　在火力发电厂,主蒸汽、再热蒸汽以及轴封供汽等管道,均与汽轮机本体相连接。这些管道在机组启动暖管期间蒸汽的大幅焓降会造成过热度降低,从而产生凝结水。在机组运行中,由于偶尔锅炉汽包水位过高或实际增加负荷以及安全门动作等原因造成过高虚假水位,在特殊工况下汽包内汽水分离不良等原因造成蒸汽带水均有可能使汽轮机进水;在变工况、用负荷或突然打闸跳机等情况发生时,所有抽汽管道均有可能从高压加热器、低压加热器等容器内向汽轮机返水。因此,主汽管道,再热汽管道,轴封供汽管道以及汽轮机各段抽汽管道均需设置疏水管,在大型机组中,设置自动疏水系统是防止汽轮机进水的主要手段,是防止汽轮机弯轴的重要措施之一,这对机组的安全是十分重要的。

　　其他蒸汽管道如汽轮机的高压旁路、低压旁路,减温减压器后厂用蒸汽管以及供热管道等,在启动暖管或在运行中也都需要疏水。它可以防止旁路保护突然动作后因疏水不及时,造成管道剧烈振动使管道断裂的事故发生。

　　利用疏水探针进行管道疏水的检测和控制,可以取代常规的电接点水位计(疏水探针安装简单系统可靠),是一种值得推广的好方法。

　　1.2　汽机本体的疏水监控

　　汽机本体疏水不畅或堵塞可引起下汽缸壁温下降,造成汽缸弯曲变形引起汽封碰摩,产生叶片水蚀。在汽轮机下汽缸安装疏水探针可以快速探测汽轮机进水或本体疏水不良,可起到监视、报警或保护的作用。

　　1.3　蒸汽温度的监控

　　火电厂主蒸汽温度及再热蒸汽温度调节系统属于有明显滞后、具有很大惯性的系统,且都是多变量系统。例如再热蒸汽温度大多受主蒸汽流量、锅炉风量、上下层喷燃器的负荷配比、喷燃器的角度等因素影响。其响应滞后可达数十秒,惯性时间常数一般在100~300 s。当采用喷水减温调节时,用常规PID调节方式很难进行系统整定,多数系统根本不能稳定。对于这类系统目前多采用串级调节方式,导前区的过程变量(PV1)采用喷水点后的汽温,惰性区的过程变量(PV2)为主汽(再热蒸汽)温度。采用疏水探针,可以大大提高导前区的响应速度,解决了多年来该系统难整定、难投自动的难题。