[實用新型]基于聲學原理的電站鍋爐熱膨脹監測系統

有效

• 申請號: 201220405900.0
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN202769634U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 沈國清;安連鎖;許偉龍;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;G01B17/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本實用新型屬于電站鍋爐聲學監測技術領域，特別涉及一種基于聲學原理的電站鍋爐熱膨脹監測系統。

背景技術

鍋爐是由各種復雜的管系和鋼結構組成的整體，受熱后將產生膨脹。由于各部位材質不同，受熱溫度不同，產生的膨脹量也不同。在熱態運行時，冷態安裝協調的鍋爐要膨脹變形，由于爐內受熱面的結構和熱負荷不同，汽水管、煙風管道、煤粉管道結構及內部工質熱力參數不同，爐內外固定結構和連接方式等多種多樣，因此各個部位的膨脹值和方向也是多樣的。如何協調這些膨脹的相互關系，是保證鍋爐部件自由膨脹，不受損傷，以及鍋爐熱態運行時安全性和嚴密性的關鍵。

因此在鍋爐的一些重要部位都要求安裝能指示該部位膨脹量的指示器。目前國內外鍋爐的膨脹指示器都是機械式的，這種膨脹指示器是用焊接在膨脹部件上的一根鋼針在一塊畫有坐標網格的鐵板上指示膨脹量，精度低不準確，損壞不易察覺，不利于及時檢修。鍋爐上膨脹指示器安裝位置分散，工作條件惡劣，運行人員觀察時須上下奔波，很不方便，且很危險。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能夠實時遠程監測鍋爐重要部位膨脹量的基于聲學原理的電站鍋爐熱膨脹監測系統。

具體技術方案為：

在電站鍋爐的爐膛的3個矩形水平截面以及鍋爐承壓柱的2個矩形水平截面上設置測點，每個矩形水平截面的每個邊上設置兩個測點；鍋爐承壓柱的兩個水平截面分別位于鍋爐的入口處和出口處，爐膛的3個水平截面中，有兩個分別位于鍋爐承壓柱兩個截面的上方，另一個位于鍋爐爐膛的頂部；

爐膛截面的監測系統用來測量鍋爐的橫向膨脹，采用如下安裝方式：聲波導管和聲波接收器安裝在測點位置；安裝在鍋爐爐膛上的聲波導管（起固定聲波接收器、聲波發生器作用）安裝聲波接收器,聲波接收器與信號調理器相連，信號調理器、功率放大器、輸入/輸出裝置分別通過數據線與接線盒連接，輸入/輸出裝置與主機連接，功率放大器與聲波發生器連接，聲波發生器安裝在聲波導管上；

鍋爐承壓柱的監測系統用來測量鍋爐的縱向膨脹，采用如下安裝方式：聲波接收器設置在鍋爐承壓柱內壁測點位置上，聲波導管和聲波發生器設置在鍋爐爐膛的外壁測點位置上，其余連接方式與爐膛截面的監測系統相同。

本實用新型的有益效果為：

該系統可將鍋爐部件現場的膨脹位移量直觀的反映在控制室內，供運行人員隨時查看，形象直觀，運行人員也不必再去鍋爐現場觀察鍋爐部件膨脹情況，免除運行人員為觀察鍋爐的膨脹而上下奔波，減輕運行人員的工作強度，降低了危險性，提高了火電機組的運行水平。

附圖說明

圖1為鍋爐熱膨脹監測點布置示意圖。

圖2為鍋爐熱膨脹監測點平面1-1、2-2、3-3示意圖。

圖3為鍋爐熱膨脹監測點平面4-4、5-5示意圖。

圖4為鍋爐熱膨脹縱向位移計算的平視和俯視示意圖。

圖中標號：

1-鍋爐爐膛；2-聲波導管；3-聲波接收器；4-信號調理器；5-接線盒；6-輸入/輸出設備；7-主機；8-功率放大器；9-聲波發生器；10-鍋爐承壓柱。

具體實施方式

本實用新型提供了一種基于聲學原理的電站鍋爐熱膨脹監測系統，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。

如圖1、圖2和圖3所示，在電站鍋爐的爐膛的3個矩形水平截面（1-1、2-2、3-3）以及鍋爐承壓柱的2個矩形水平截面（4-4、5-5）上設置測點，每個矩形水平截面的每個邊上設置兩個測點；鍋爐承壓柱的兩個水平截面分別位于鍋爐的入口處和出口處，爐膛的3個水平截面中，有兩個分別位于鍋爐承壓柱兩個截面的上方，另一個位于鍋爐爐膛的頂部。

爐膛截面的監測系統用來測量鍋爐的橫向膨脹，采用如下安裝方式：聲波導管2和聲波接收器3安裝在測點位置；安裝在鍋爐爐膛1上的聲波導管2（起固定聲波接收器、聲波發生器作用）安裝聲波接收器3,聲波接收器3與信號調理器4相連，信號調理器4、功率放大器8、輸入/輸出裝置6分別通過數據線與接線盒5連接，輸入/輸出裝置6與主機7連接，功率放大器8與聲波發生器9連接，聲波發生器9安裝在聲波導管2上；

鍋爐承壓柱的監測系統用來測量鍋爐的縱向膨脹，采用如下安裝方式：聲波接收器3設置在鍋爐承壓柱內壁測點位置上，聲波導管2和聲波發生器9設置在鍋爐爐膛1的外壁測點位置上，其余連接方式與爐膛截面的監測系統相同。