[發明專利]電站鍋爐熱交換管安全風險在線監視與控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201110413840.7
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102644912A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 史進淵;楊宇;沈海鷗;施峻;鄧志成;汪勇;張峰;王華;史嘯曦;朱惠英;曹忠偉;徐俊強;張琳;李汪繁
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院;上海外高橋發電有限責任公司;上海上發院發電設備成套設備工程有限公司
• 主分類號: F22B35/18
• 分類號: F22B35/18;F22B37/38
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及電站鍋爐熱交換管安全風險在線監視與控制裝置及方法，屬于電站鍋爐技術領域。

背景技術

電站鍋爐的熱交換管包括省煤器、水冷壁、過熱器和再熱器。省煤器的作用是利用鍋爐尾部低溫煙氣的熱量來加熱鍋爐給水，降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐效率，節約燃料消耗量。水冷壁的作用是吸收爐膛火焰和煙氣的熱量并傳遞給水冷壁管子里的水，使其蒸發為飽和蒸汽。過熱器的作用是將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽，以提高火電機組的熱效率。再熱器的作用是將汽輪機高壓缸排汽加熱到與過熱蒸汽相等或相近的再熱溫度，然后再送到汽輪機中壓缸及低壓缸中膨脹做功，進一步提高火電機組的熱效率。電站鍋爐熱交換管發生爆管事故，后果嚴重。電站鍋爐熱交換管的安全風險同熱交換管發生爆管事故可能性和熱交換管爆管事故后果有關；電站鍋爐熱交換管發生爆管事故可能性同事故概率和事故特征信號有關，電站鍋爐熱交換管的事故后果同檢修時間長短有關?，F有的電站鍋爐熱工保護系統，具有爐膛壓力、汽包水位、引風機的電動機電流等在線保護功能，還沒有電站鍋爐熱交換管安全風險的在線監視與控制功能。

發明內容

本發明的目的是提供電站鍋爐熱交換管安全風險在線監視與控制裝置和方法，實現電站鍋爐熱交換管安全風險的在線監視與控制。

為了實現以上目的，本發明提供了一種電站鍋爐熱交換管安全風險的在線監視與控制裝置，其特征在于，包括鍋爐爐膛壓力傳感器、汽包水位測量裝置、汽輪機調節級后蒸汽壓力傳感器、引風機電流表、煙氣濕度傳感器、電站鍋爐熱工保護系統接口、計算服務器、網頁服務器和用戶端瀏覽器，鍋爐爐膛壓力傳感器設于倒U型鍋爐的水平煙道上壁面和下壁面，汽包水位測量裝置設于汽包上，汽輪機調節級后蒸汽壓力傳感器設于汽輪機高壓缸上，引風機電流表設于引風機的電動機上，煙氣濕度傳感器設于鍋爐尾部煙道的四周爐墻內壁上，鍋爐爐膛壓力傳感器、汽包水位測量裝置、汽輪機調節級后蒸汽壓力傳感器、引風機電流表、煙氣濕度傳感器皆通過電站鍋爐熱工保護系統接口連接計算服務器，計算服務器連接網頁服務器，網頁服務器連接用戶端瀏覽器。

本發明還提供了一種電站鍋爐熱交換管的安全風險在線監視與控制方法，其特征在于，使用上述裝置，采用C語言編寫電站鍋爐熱交換管安全風險的計算軟件，運行在計算服務器上，應用于電站鍋爐熱交換管安全風險在線監視與控制，具體步驟為：

第一步：計算電站鍋爐熱交換管發生爆管的事故概率F_Pi：使用計算機軟件，在線計算電站鍋爐第i種熱交換管發生爆管事故的概率F_Pi

式中，n_i為本臺電站鍋爐各第i種熱交換管發生爆管事故的次數，n_0i為軟件數據文件中已有的同型號電站鍋爐相應的第i種熱交換管發生爆管事故的總次數的歷史數據統計值，t_i為本臺電站鍋爐從投運至當前的日歷小時數，t_0i為軟件數據文件中已有的同型號電站鍋爐使用的總日歷小時數的歷史數據的統計值；

????第二步：在線監視電站鍋爐爐膛壓力信號：采用鍋爐爐膛壓力傳感器，在線監視電站鍋爐爐膛壓力，根據爐膛壓力監視值的大小，定義電站鍋爐熱交換管事故發生可能性的第1個系數P₁表示在表1；

表1：

第三步：在線監視電站鍋爐汽包水位信號：采用汽包水位測量裝置，在線監視汽包鍋爐的汽包水位，根據電站鍋爐汽包水位監視值的大小，定義電站鍋爐熱交換管事故發生可能性的第2個系數P₂表示在表2；

????表2：

第四步：在線監視電站鍋爐主蒸汽流量信號：采用汽輪機調節級后蒸汽壓力傳感器，在線監視電站汽輪機調節級后蒸汽壓力，根據主蒸汽流量與調節級后蒸汽壓力成正比的關系，在線計算主蒸汽流量，并依據相同機組負荷下主蒸汽流量增大幅度的監視值的大小，定義電站鍋爐熱交換管事故發生可能性的第3個系數P₃表示在表3；

表3：?

第五步：在線監視引風機電動機的電流信號：采用引風機電流表，在線監視電站鍋爐引風機的電動機電流，根據電站鍋爐引風機的電動機電流的監視值的大小，定義電站鍋爐熱交換管事故發生可能性的第4個系數P₄表示在表4；

表4：