[發明專利]鍋爐對流受熱面灰污監測系統

無效

• 申請號: 201210040158.2
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102607009A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 沈國清;安連鎖;鄧喆;張世平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F22B37/38
• 分類號: F22B37/38
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術領域

本發明屬于鍋爐燃燒監測技術領域，尤其涉及一種鍋爐對流受熱面灰污監測系統。

背景技術

使用固體燃料(如煤)或者含灰份的液體燃料的火力發電機組鍋爐在正常運行時，會由于高溫煙氣夾帶的熔化或部分熔化的粘性顆粒碰撞在爐墻或受熱面而產生結渣。而溫度低于灰熔點的灰粒在受熱面上沉積，則會造成積灰。一旦鍋爐受熱面形成積灰或者結渣，會導致受熱面的傳熱能力降低、工質吸熱量減少、煙氣側溫度升高以及影響鍋爐的經濟性的后果，進而降低發電廠效率，嚴重則導致意外停爐，直接危及鍋爐的運行安全。

為解決上述由鍋爐對流受熱面灰污帶來的問題，各電廠都配有吹灰器。電廠通過定時定量的吹灰方式清掃鍋爐對流受熱面的灰污。但是，這種方法常常使受熱面吹灰過于頻繁或者吹灰力度不夠。吹灰過于頻繁，不僅浪費吹灰所使用的工質，而且致使受熱面機械疲勞和熱疲勞加劇，受熱面的壽命降低；吹灰力度不夠，不僅會造成受熱面灰污狀況加劇，而且容易致使受熱面形成難以清除掉渣層。

發明內容

本發明的目的在于，針對鍋爐對流受熱面灰污問題，提出一種鍋爐對流受熱面灰污監測系統，用于在線實時監測鍋爐對流受熱面灰污，進而指導鍋爐對流受熱面灰污的清除工作。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是，一種鍋爐對流受熱面灰污監測系統，其特征是所述系統包括：安裝在鍋爐水冷壁四周的一個或者多個平面上的多個聲波發生器、安裝在聲波發生器的聲波導管上的聲波接收器、信號調理器、接線盒、功率放大器和輸入輸出裝置；

所述聲波發生器與功率放大器相連；

所述聲波接收器與信號調理器相連；

所述功率放大器和信號調理器通過接線盒與輸入輸出裝置相連。

所述安裝在鍋爐水冷壁四周同一個平面上的聲波發生器為偶數個，且每個聲波發生器在鍋爐水冷壁上的位置都與同一個平面上的另一個聲波發生器對稱。

所述聲波接收器為偶數個。

本發明能夠準確測量鍋爐對流受熱面煙氣側溫度場，結合電廠DCS數據庫中的數據，實現鍋爐對流受熱面灰污報警的監測。

附圖說明

圖1是鍋爐對流受熱面灰污監測系統結構示意圖；

圖2是單路徑聲學測溫示意圖；

圖3是神經網絡示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。

圖1是鍋爐對流受熱面灰污監測系統結構示意圖，圖1中，鍋爐對流受熱面灰污監測系統包括聲波發生器1、聲波接收器2、信號調理器、接線盒、功率放大器和輸入輸出裝置。

其中，多個聲波發生器1安裝在鍋爐水冷壁四周的一個或者多個平面上，聲波接收器2安裝在聲波發生器1的聲波導管3上。聲波發生器1與功率放大器相連，聲波接收器2與信號調理器相連，功率放大器和信號調理器通過接線盒與輸入輸出裝置相連。

輸入輸出裝置一般與處理終端相連，處理終端可以采用臺式計算機、筆記本或者工作站。處理終端上安裝控制聲波發生器的程序以及接收聲波信號的程序。輸入輸出裝置用于在處理終端的控制下，通過接線盒向功率放大器發送聲波發生信號。同時，輸入輸出裝置用于還用于接收信號調理器經過接線盒發送的聲波接收信號。

功率放大器用于接收聲波發生信號并控制聲波發生器發出聲波。

聲波發生器用于發出特定頻率的聲波。

聲波接收器用于接收聲波發生器發出的聲波，并將接收的聲波發送到信號調理器。

信號調理器用于將聲波接收器接收的聲波轉換成聲波接收信號并通過接線盒發送到輸入輸出裝置。

圖2是單路徑聲學測溫示意圖。如圖2所示，本發明的聲波發生器和聲波接收器的優選布設方式是，安裝在鍋爐水冷壁四周同一個平面上的聲波發生器為偶數個，且每個聲波發生器在鍋爐水冷壁上的位置都與同一個平面上的另一個聲波發生器對稱。由于聲波發生器與聲波接收器相互對應，因此聲波接收器也為偶數個。

該結構是一種單路徑聲學結構，基于該結構的測溫過程如下：

聲波發生信號由爐膛左側測點的聲波發生器發出，被左右兩側的聲波接收器測到，通過聲波飛渡時間的測量，可以用來確定聲波在傳播路徑上的平均速度，根據平面波的運動方程、平面波的波動方程以及氣體狀態方程推導出聲波測溫的原理方程如下：