一种换热器漏液检测装置及检测方法与流程

1.本发明属于液位检测技术领域，尤其涉及一种换热器漏液检测装置及检测方法。


背景技术：

2.目前我国为了实现低碳的目标，对优化能源结构和煤炭清洁高效利用提出了更高的要求。低温省煤器是安装在锅炉尾部的深度余热回收利用装置，该装置回收的热量可以用以节省煤耗、消除烟羽。因其功能重要，国内绝大多数电厂均配置了该套系统。但因换热器长期处于高粉尘、强腐蚀的工况下运行，时常发生泄漏且检修查漏困难，低温省煤器能够正常运行的时间并不多。
3.传统技术中，在火电厂锅炉停炉期间，工人进入低温省煤器内部靠肉眼排查磨损较为严重部位的换热管，对漏液点进行排查。然而，烟道内部积灰严重且泄漏点往往位于换热器中间根本无法有效查漏。如果采用逐根换热管进行水压试验，换热管数量极多，整个过程繁琐且效率低下，致使部分换热器长期处于无法运行的状态。
4.在此背景下，迫切需要一种能够有效检测换热器泄漏的装置以提高检漏效率和可靠性，保证换热器能正常运行，同时能够减轻检修人员的工作量。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够在换热器外部直接定位换热管漏液部位，便于检修的换热器漏液检测装置及检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供一种换热器漏液检测装置，包括泄漏测量仪和积算仪，所述泄漏测量仪包括连通管和用于测量连通管内液位的液位计，所述连通管与换热器集箱连接，所述积算仪与所述液位计连接，用于根据液位计测得的连通管内的液位确定换热器内发生泄漏的换热管的位置。
7.进一步地，所述换热器集箱为换热器入口集箱或换热器出口集箱，所述换热器包括换热器入口控制阀门、换热器出口控制阀门、换热器入口集箱、换热器出口集箱和若干换热管，所述换热管从下往上依次水平安装于所述换热器入口集箱和所述换热器出口集箱之间，所述换热器入口集箱通过换热器入口管道与所述换热器入口控制阀门连接，所述换热器出口集箱通过换热器出口管道与所述换热器出口控制阀门连接。
8.换热管的两端分别与换热器入口集箱和换热器出口集箱连接，通过控制换热器入口控制阀门和换热器出口控制阀门的开关，可以使得换热器中的换热管内充满液体。
9.泄漏测量仪与换热器入口集箱或换热器出口集箱连接，用于检测换热器内换热管漏液点位置高度，泄漏测量仪最终将测得的液位数据传输至积算仪，通过积算仪显示泄漏的换热管管列数。
10.进一步地，所述泄漏测量仪还包括显示屏，所述显示屏和所述连通管均竖直放置，所述连通管的上端通过第一上部接口管道和第二上部接口管道与所述换热器集箱的上部
连接，所述连通管的下端通过第一下部接口管道和第二下部接口管道与所述换热器集箱的下部连接，所述第一上部接口管道和所述第二上部接口管道之间通过泄漏测量仪上部接口阀门连接，所述第一下部接口管道和所述第二下部接口管道之间通过泄漏测量仪下部接口阀门连接。
11.泄漏测量仪可固定于换热器上，也可以可拆卸的方式与换热器连接，在需要检测换热器是否漏液时，打开上部接口阀门和下部接口阀门，在不需要检测时可采用盲法兰封堵。
12.进一步的，泄漏测量仪的显示屏为液晶显示屏，上部接口阀门和下部接口阀门由单个或多个开关阀组成，用于连通或隔离泄漏测量仪与换热器集箱。
13.进一步地，所述液位计为雷达液位计，所述雷达液位计位于所述连通管的上方并与所述连通管连接，连通管的长度满足液位测量及连接要求，所述积算仪带有显示功能，可通过配置显示器实现。
14.进一步地，根据换热器集箱内换热介质的物化性质，连通管可采用碳钢、不锈钢或根据其他设计需要选择材料。
15.进一步地，显示屏安装在连通管上，显示屏的长度与连通管的长度相等，显示屏上显示若干刻度线，每条刻度线的位置与换热管的位置一一对应，显示屏与积算仪通过数据线连接进行数据传输。
16.泄漏测量仪用于检测换热器集箱的液位并通过显示屏显示换热管的位置，带显示功能的积算仪通过计算并确定换热器内发生泄漏的换热管的位置。
17.液位计通过数据线将测量结果传输至积算仪，积算仪接收信号通过比较液位判断换热管是否发生泄漏，发生泄漏时，积算仪上显示发生泄漏的换热管管列数，泄漏测量仪的显示屏接收积算仪输出数据并显示换热管的位置，从而可以直观地定位到发生泄漏的换热管的具体位置。
18.进一步地，所述第二上部接口管道与所述换热器集箱的上部接口位置高度不低于最上方换热管的位置高度，所述第二下部接口管道与所述换热器集箱的下部接口位置高度不高于最下方换热管的位置高度。
19.利用上述的检测装置进行漏液检测的方法为，在换热器正常运行一段时间后，换热管内处于液体充满状态，关闭换热器入口控制阀门和换热器出口控制阀门，使换热器内部封闭，向积算仪中输入数据h
间
和h
底
，积算仪通过计算得到h
高
并将h
高
与h1进行比较，判断换热器是否发生泄漏，其中，h
间
为换热管的间距，h
底
为换热器内最下方换热管的液位，h
高
为换热器内最上方换热管的液位，h1为液位计测得的连通管的液位。
20.进一步地，积算仪内h
高
的计算公式如下：
21.h
高
＝h
底
h
间
* (n-1)
22.其中，n为总的换热管管列数。
23.进一步地，积算仪判断换热器是否发生泄漏的运行逻辑如下：
24.若h1发生下降或h1＜h
高
，说明换热器发生泄漏，换热器内换热管泄漏点位置与连通管的液位位置在同一水平面上，积算仪通过如下公式计算并显示换热器内从下往上数第n列换热管发生泄漏，即n
列
，并将数据h
间
和h
底
传输至泄漏测量仪，通过泄漏测量仪上的显示屏显示出发生泄漏的换热管的位置；
25.n
列
＝[(h
1-h
底
)/h
间
] 1
[0026]
其中，[]为向下取整符号；
[0027]
若h1≥h
高
，说明换热器未发生泄漏。
[0028]
根据连通器原理可知，换热器集箱的液位与连通管的液位h1相等，换热器集箱的液位会漏液至换热管漏液部位，从而换热器内换热管泄漏点位置与连通管的液位位置在同一水平面上。
[0029]
进一步地，当换热器发生泄漏时，积算仪上显示“换热管的第n
列
列管道发生泄漏，请速维修”，当换热器未发生泄漏时，积算仪上显示“换热管未发生泄漏”。
[0030]
通过换热器入口控制阀门和换热器出口控制阀门的关断，可实现换热器模块单独隔离，运行状态下也可以单独隔离检测。基于连通器原理，检测装置将换热器模块单独隔离后形成不流动液体，可以通过泄漏测量仪测得的液位判断泄漏情况及泄漏点位置，在换热器外部进行查漏检修。
[0031]
有益效果：
[0032]
(1)本发明提供的一种换热器漏液检测装置，包括泄漏测量仪和积算仪，泄漏测量仪包括连通管和用于测量连通管内液位的液位计，连通管与换热器集箱连接，积算仪与液位计连接，用于根据液位计测得的连通管内的液位确定换热器内发生泄漏的换热管的位置，通过检测液位变化，达到查漏的作用，提高了检漏效率和可靠性，帮助检修人员进行换热管道隔离，恢复换热器运行，解决了密集换热管需每根逐一查漏的低效率问题，也解决了换热器因检修空间、运行工况恶劣无法辨识泄漏管道的问题。
[0033]
(2)本发明提供的一种换热器漏液检测方法，通过在换热器集箱上设置泄漏测量仪、积算仪，根据连通器原理及计算公式，用以在换热器外部定位换热管漏液点位置，在运行工况和离线工况均可使用，维修检测的难度大大降低，换热器检修效率提升。
[0034]
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
[0035]
图1为本发明换热器漏液检测装置的结构示意图；
[0036]
图2为本发明换热器集箱与泄漏测量仪和积算仪的连接关系示意图；
[0037]
图中：
[0038]
1、换热器入口控制阀门；2、换热器出口控制阀门；3、泄漏测量仪；31、液位计；32、连通管；33、显示屏；4、泄漏测量仪上部接口阀门；5、泄漏测量仪下部接口阀门；6、换热器入口集箱；7、换热管；8、换热器出口集箱；9、换热器入口管道；10、换热器出口管道； 11、第二下部接口管道；12、第二上部接口管道；13、第一上部接口管道；14、第一下部接口管道；15、积算仪。
具体实施方式
[0039]
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限
定的范围。
[0040]
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0041]
实施例：
[0042]
如图1～2所示，在一个较佳的实施例中，换热器包括换热器入口控制阀门1、换热器出口控制阀门2、换热器入口集箱6、换热器出口集箱8和若干换热管7，换热管7水平放置竖直排列，换热管7两端与换热器入口集箱6和换热器出口集箱8相连接并安装于两者之间，换热器入口集箱6通过换热器入口管道9与换热器入口控制阀门1连接，换热器出口集箱8通过换热器出口管道10与换热器出口控制阀门2连接。
[0043]
换热管7的两端分别与换热器入口集箱6和换热器出口集箱8连接，通过控制换热器入口控制阀门1和换热器出口控制阀门2的开关，可以使得换热器中的换热管7内充满液体。
[0044]
本发明提供一种换热器漏液检测装置，包括泄漏测量仪3和积算仪15，泄漏测量仪3包括连通管32、用于测量连通管32内液位的液位计31和显示屏33，连通管32与换热器集箱连接，积算仪15与液位计31连接，用于根据液位计31测得的连通管32内的液位确定换热器内发生泄漏的换热管7的位置，其中，换热器集箱为换热器入口集箱6或换热器出口集箱 8。
[0045]
泄漏测量仪3与换热器入口集箱6或换热器出口集箱8连接，用于检测换热器内换热管7 漏液点位置高度，泄漏测量仪3最终将测得的液位数据传输至积算仪15，通过积算仪15显示泄漏的换热管7管列数。
[0046]
显示屏33和连通管32均竖直放置，连通管32的上端通过第一上部接口管道13和第二上部接口管道12与换热器集箱的上部连接，连通管32的下端通过第一下部接口管道14和第二下部接口管道11与换热器集箱的下部连接，第一上部接口管道13和第二上部接口管道12 之间通过泄漏测量仪上部接口阀门4连接，第一下部接口管道14和第二下部接口管道11之间通过泄漏测量仪下部接口阀门5连接。
[0047]
泄漏测量仪3可固定于换热器上，也可以可拆卸的方式与换热器连接，在需要检测换热器是否漏液时，连接并打开泄漏测量仪上部接口阀门4和泄漏测量仪下部接口阀门5，在不需要检测时可采用盲法兰封堵。
[0048]
泄漏测量仪3的显示屏33为液晶显示屏，泄漏测量仪上部接口阀门4和泄漏测量仪下部接口阀门5由单个或多个开关阀组成，用于连通或隔离泄漏测量仪3与换热器集箱。
[0049]
液位计31为雷达液位计，雷达液位计位于连通管32的上方并与连通管32连接，连通管 32的长度满足液位测量及连接要求，积算仪15带有显示功能，可通过配置显示器实现。
[0050]
根据换热器集箱内换热介质的物化性质，连通管32可采用碳钢、不锈钢或根据其他设计需要选择材料。
[0051]
显示屏33安装在连通管32上，显示屏33的长度与连通管32的长度相等，显示屏33上显示若干刻度线，每条刻度线的位置与换热管7的位置一一对应，显示屏33与积算仪15通过数据线连接进行数据传输。
[0052]
泄漏测量仪3用于检测换热器集箱的液位并通过显示屏33显示换热管7的位置，带
显示功能的积算仪15通过计算并确定换热器内发生泄漏的换热管7的位置。
[0053]
液位计31通过数据线将测量结果传输至积算仪15，积算仪15接收信号通过比较液位判断换热管7是否发生泄漏，发生泄漏时，积算仪15上显示发生泄漏的换热管7管列数，泄漏测量仪3的显示屏33接收积算仪15输出数据并显示换热管7的位置，从而可以直观地定位到发生泄漏的换热管7的具体位置，便于检修人员快速定位泄漏管位置，对发生泄漏的换热管7进行维修。
[0054]
第二上部接口管道12与换热器集箱的上部接口位置高度不低于最上方换热管7的位置高度，漏液时换热器集箱上部与漏液检测装置上部气压相等，以保障泄漏测量仪3的正常运行；第二下部接口管道11与换热器集箱的下部接口位置高度不高于最下方换热管7的位置高度，以保证可以检测换热器内所有换热管7的漏液情况。
[0055]
利用上述的检测装置进行漏液检测的方法为，在换热器正常运行一段时间后，换热管7 内处于液体充满状态，关闭换热器入口控制阀门1和换热器出口控制阀门2，使换热器内部封闭，换热器内液位保持一定，向积算仪15中输入数据h
间
和h
底
，积算仪15通过计算得到 h
高
并将h
高
与h1进行比较，判断换热器是否发生泄漏，其中，h
间
为换热管的间距，h
底
为换热器内最下方换热管的液位，h
高
为换热器内最上方换热管的液位，h1为液位计31测得的连通管32的液位。
[0056]
积算仪15内h
高
的计算公式如下：
[0057]h高
＝h
底
h
间
*n
[0058]
其中，n为总的换热管管列数。
[0059]
积算仪15判断换热器是否发生泄漏的运行逻辑如下：
[0060]
若h1发生下降或h1＜h
高
，说明换热器发生泄漏，换热器内换热管7泄漏点位置与连通管32的液位位置在同一水平面上，积算仪15通过如下公式计算并显示换热器内从下往上发生泄漏的换热管管列数，即n
列
，并将数据h
间
和h
底
传输至泄漏测量仪3，使显示屏33上的刻度与换热管7位置一一对应，通过泄漏测量仪3上的显示屏33显示出发生泄漏的换热管7 的位置；积算仪15上显示“换热管的第n
列
列管道发生泄漏，请速维修”。
[0061]n列
＝[(h
1-h
底
)/h
间
] 1
[0062]
其中，[]为向下取整符号；
[0063]
若h1≥h
高
，说明换热器未发生泄漏，积算仪15上显示“换热管未发生泄漏”。
[0064]
在实际实施过程中，h
底
、h1根据需要选择合适的参照原点即可。
[0065]
根据连通器原理可知，换热器集箱的液位与连通管32的液位h1相等，换热器集箱的液体逐渐漏液至换热管漏液部位，从而换热器内换热管7泄漏点位置与连通管32的液位位置在同一水平面上。
[0066]
通过换热器入口控制阀门1和换热器出口控制阀门2的关断，可实现换热器模块单独隔离，运行状态下也可以单独隔离检测。基于连通器原理，检测装置将换热器模块单独隔离后形成不流动液体，可以通过泄漏测量仪3测得的液位判断泄漏情况及泄漏点位置，在换热器外部进行查漏检修。