Способ определения влагосодержания пара в ступенях турбины Советский патент 1959 года по МПК G01N25/60 G01N31/00 

Существующие способы определения влагосодержания пара в ступенях турбины (калориметрический, оптический и с помощью радиоактивных изотопов) требуют применения сложной аппаратуры и технологии, что затрудняет их использование при промыщленных испытаниях турбин на электростанциях./

Особенность предлагаемого способа определения влагосодержания пара в ступенях турбины заключается в том, что в проточную часть турбины (в зону влажного пара) впрыскивают высококонцентрированный раствор фосфатов или хлоридов натрия и замеряют солесодержание пробы отсепарированной влаги (сепарата) и солесодержапие средней или местной .проб конденсата, взятых в любой исследуемой ступени турбины за местом впрыска, для определения среднего или местного влагосодержания в этой ступени по отношению солесодержания в соответствующей пробе конденсата к солесодержанию в пробе влаги, отсепарированной в ступени.

Предлагаемый способ, упрощая технологию определения влагосодержания пара при испытании турбин, позволяет определять как среднее, так и местное влагосодержание независимо от того, переохлажден ли пар в результате расширения с большой скоростью или находится в состоянии термодинамического равновесия.

На чертеже показана схема отборов проб из проточной части турбины для определения солесодержания во влаге и конденсате.

Для любого произвольно выбранного сечения / цилиндра 2 турбины низкого давления, перпендикулярного к его оси 3, баланс солей выразится равенством: где: Si -удельное солесодержание влаги в этом сечении в мг1кг

S -удельное солесодержание конденсата средней или местной пробы пара в этом сечении в мг/кг;

8,Уср,5„

№ 123739

Уср, -соответственно среднее или местное влагосодержание пара в .iiTOM сечении в долях единицы, т. е.

Уср, Для отбора нробы влаги (сенарата) в указанном сечении устанавливается парозаборник (не показанный на чертеже) и производится с помощью сепаратора 4 сепарация произвольного количества влаги из паро-водяной смеси. Для отбора пробы конденсата в общем случае по радиусу сечения устанавливаются типовые парозаборники (не показанные на чертеже), дающие среднюю пробу пара в этом сечении. Паро-водяная смесь из этого парозаборника отводится в местный холодильник 5 для полной ее конденсации. В тех с;гучаях, когда исследземая ступень турбины рабо)ает под вакуумом, сепаратор 4 и холодильник 5 для отбора солевых проб оборудуются системой вентилей, при помощи которой они отключаются от вакуума и сообщаются с атмосферой.

Так как солесодержание пара в турбине не должно превыщать 0,3 мг/кг, а для пара критических параметров должно быть еи;е меньще из-за опасности заноса солями проточной части турбины в области перегретого пара и в связи с тем, что определить солесодержание с достаточной точностью при столь малых его значениях не представляется возможным, необходимо осуществить в начале процесса увлажнения пара в проточной части, например в перепускном ресивере 6 из цилиндра высокого давления в цилиндр низкого давления, впрыск раствора солей высокой концентрации. В качестве солей используют хлориды или фосфаты натрия.

Для турбины в 100 тыс. кет при солесодержании раствора 50 СОО мг/кг к при солесодержапии конденсата 5 мг/кг в цилиндр низкого давления вводят одну десятитысячную долю от расхода нара через цилиндр низкого давления турбины, т. е. примерно около 30 кг/час. При этом вводимая в турбину соль-фосфаты или хлориды натрия-опасности для проточной части турбины не представляет, так как она вводится в зону влажного пара.

В случае регенеративного отбора 7 среднее влагосодержание отобранного пара определяют как отнощение солесодержания конденсата подогревателя 8 к солесодержанию влаги, отсепарированной в сепараторе 4 в исследуемом сечении паропровода отбора 7.

В случае необходимости определения поля влагосодержапия устанавливают несколько зондов с точка.ми забора наро-водяной смеси па .различных радиуса.к с выводом каждого зонда на отдельный холодильник.

В результате неравномерного распределения влаги но )адиусу в стулени солесодержание для каждого радиуса может отличаться от среднего его значения. Зависимость отнощения местного солесодержания конденсата 5/ к солесодержанию конденсата средней пробы S от перемен г ного значения радиуса 1 /( ) практически представляет собой зависимость относительного влагосодержания у от переменного радиуса

.

где : Уг-местное влагосодержание на данном радиусе; г -величина радиуса.

Предмет изобретения

Способ определения влагосодержания пара в ступенях турбины по солесодержанию проб конденсата и отсепарированной влаги (сепарата),

отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии определения влагосодержания пара, в проточную часть турбины (в зону влажного пара) впрыскивают высококонцентрироваиный раствор фосфатов или хлоридов натрия и замеряют солесодержание пробы отсепарированной влаги (сепарата) и солесодержание средней или местной проб конденсата, взятых 3 любой исследуемой ступерги турбины за местом впрыска, для определения среднего или местного влагосодержания в этой ступени по отнощению солесодержания соответствующей пробы конденсата к солесодержанию пробы влаги, отсепарированной в ступени.