[实用新型]一种锅炉对流受热面灰污监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于燃烧在线监测技术领域，尤其涉及一种锅炉对流受热面灰污监测装置。

背景技术

火力发电机组锅炉在正常运行时，燃料多为固体燃料(如煤)或者含灰份的液体燃料，由高温烟气夹带的熔化或部分熔化的粘性颗粒碰撞在炉墙或受热面则造成结渣，而温度低于灰熔点的灰粒在受热面上沉积则造成积灰，一旦锅炉受热面形成积灰或者结渣，受热面的换热能力降低，工质吸热量减少，烟气侧温度升高，影响锅炉的经济性，降低发电厂效率，严重则导致意外停炉，直接危及锅炉的运行安全。

为解决上述由锅炉对流受热面灰污带来的问题，各电厂都配有吹灰器。电厂通过定时定量的吹灰方式清扫锅炉对流受热面的灰污，此种方法常常使受热面吹灰过于频繁或者吹灰力度不够。吹灰过于频繁，不仅浪费吹灰所使用的工质，而且致使受热面机械疲劳和热疲劳加剧，受热面的寿命降低；吹灰力度不够，不仅会造成受热面灰污状况加剧，而且容易致使受热面形成难以清除掉渣层。

发明内容

针对上述背景技术中提到目前对流受热面灰污监测的不足，本实用新型提出一种锅炉对流受热面灰污监测装置。

本实用新型的技术方案是，一种锅炉对流受热面灰污监测装置，其特征是该装置包括声波导管、声波接收器、声波发生器、信号调理器、接线盒、输入输出装置、功率放大器和工控机；

所述声波导管的一端和锅炉水冷壁连接；声波导管的另一端和声波发生器连接；声波接收器放置在声波导管上；声波接收器和信号调理器连接；信号调理器和接线盒连接；接线盒分别与输入输出装置和功率放大器连接；输入输出装置和工控机连接；功率放大器和声波发生器连接。

本实用新型的有益效果为：非接触式测量，可应用在高温、多尘和污染的环境；量化锅炉各对流受热面的污染程度，为锅炉对流受热面的吹灰提供指导，避免因定时定量吹灰带来的经济损失；此装置操作简单，提供清晰简单的可视化界面。

附图说明

图1为灰污受热面传热过程；

图2为锅炉烟气侧温度测量示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

本实用新型的目的在于解决锅炉对流受热面灰污监测，进而提供一种锅炉对流受热面灰污监测装置。

本实用新型的实现依赖于硬件和软件两部分。本实用新型全部流程由主程序控制，主程序基于Labview软件，包括声波的产生信号、声波的接收、声波飞渡时间测量和锅炉烟气侧温度计算。

本发明的步骤如下：

步骤1：工控机发送产生声波信号，该信号经功率放大器放大后送至声波发生器；

步骤2：声波发生器发出声波，声波经声波导管传播到锅炉炉膛内，声波接收器接收到锅炉炉膛的声波返回信号，经信号调理器、接线盒和输入输出设备传至工控机；

步骤3：工控机接收到信号后测量出声波飞渡时间，进而求得锅炉烟气侧平均温度；

步骤4：通过锅炉烟气侧平均温度求得实际换热系数，最终得到灰污系数。

本实用新型的原理在于：基于经典的简单顺流及逆流换热器的换热模型，直接利用声学测温技术获取烟气侧进口和出口温度，来建立一种对流受热面灰污监测系统。用声学测温技术直接测量高温对流受热面的烟气侧进出口温度。通过建立简单顺流及逆流换热器的换热模型，把受热面清洁吸热量和实际吸热量的比较，转化为清洁换热系数和实际吸热系数的比较。

可以在高温过热器、高温再热器的烟气进出口分别布置单路径声波测温仪，因为该处的烟温大都在700摄氏度以上，使用热电偶实时监测将非常困难。其余的可用已有的热电偶测点测出进出口烟温，即在热平衡计算中，在已知对流受热面进出口烟温，工质侧进出口等参数的基础上，推导出烟气在不积灰、积灰两种条件下对流受热面换热系数，最后求得灰污特征参数。

锅炉烟气侧平均温度的计算公式为：