[發明專利]鍋爐蒸汽受熱面壁溫的檢測方法

有效

• 申請號: 201510293991.1
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN104913291B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 趙振寧;張清峰;李金晶;李媛園
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;國家電網公司
• 主分類號: F22B37/38
• 分類號: F22B37/38
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

技術領域

本發明涉及鍋爐溫度檢測技術領域，尤其涉及鍋爐蒸汽受熱面壁溫的檢測方法。

背景技術

隨著鍋爐溫度的提高，當前對于鍋爐運行安全的需求也越來越大，而爐內鍋爐管的蒸汽受熱面的選材就直接影響鍋爐的運行安全。一般地，蒸汽受熱面內工質溫度越高，選用的耐熱鋼材等級也需要越高，當然相應的制造成本也越高。為了控制制造成本，當前一般會根據工作條件下的爐內鍋爐管的管壁溫度，采用溫度高于管壁溫度的最低等級鋼材。然而，由于實際運行工況與設計計算工況存在偏差，容易出現受熱面鋼材等級偏低，蒸汽受熱面爆管的事故。

為了避免爐內鍋爐管的蒸汽受熱面出現爆管，當前需要對爐內鍋爐管的蒸汽受熱面進行監測。如圖1所示，當前的監測方式是采用一種爐內鍋爐管長壽命壁溫測量裝置，其包括緊固在鍋爐管外壁11上的熱電偶保護管12，與熱工端子箱16相連接的熱電偶14自熱電偶保護管12一端穿入、另一端伸出，伸出的熱電偶14即熱電偶測溫端，通過熱電偶測溫端裝置13緊固在鍋爐管外壁11上以進行爐內鍋爐管的蒸汽受熱面的測溫。

然而，由于高溫鍋爐內環境惡劣，熱電偶保護管若破損，熱電偶也會很快失效，測量結果將受到影響；并且由于熱電偶的安裝限制以及熱電偶保護管會減弱蒸汽受熱面的管壁換熱，壁溫測點位置不能過于深入爐內，使得當前僅能測量蒸汽受熱面一小部分的壁溫，難以獲得同一蒸汽受熱面不同位置的壁溫數據。可見，當前的鍋爐蒸汽受熱面壁溫的監測方式不準確，且難以監測蒸汽受熱面不同位置的壁溫數據。

發明內容

本發明的實施例提供一種鍋爐蒸汽受熱面壁溫的檢測方法，以解決當前的鍋爐蒸汽受熱面壁溫的監測方式不準確，且難以監測蒸汽受熱面不同位置的壁溫數據的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種鍋爐蒸汽受熱面壁溫的檢測方法，包括：

步驟101、獲取蒸汽受熱面的入口蒸汽溫度、入口蒸汽壓力、出口蒸汽溫度、出口蒸汽壓力和入口煙氣溫度；

步驟102、根據所述入口蒸汽溫度和入口蒸汽壓力確定入口蒸汽焓；

步驟103、根據蒸汽受熱面的總管長以及所述入口蒸汽溫度、出口蒸汽溫度，確定距離蒸汽受熱面的入口一待測長度處的第一蒸汽溫度，并以所述第一蒸汽溫度作為所述待測長度處的假設蒸汽溫度；

步驟104、根據所述蒸汽受熱面的總管長以及所述入口蒸汽壓力、出口蒸汽壓力，確定所述待測長度處的蒸汽壓力；

步驟105、根據所述假設蒸汽溫度和所述待測長度處的蒸汽壓力確定所述待測長度處的蒸汽焓，并根據入口煙氣溫度確定入口煙氣焓；

步驟106、根據所述入口蒸汽焓、待測長度處的蒸汽焓以及入口煙氣焓確定所述待測長度處的煙氣焓，并根據所述待測長度處的煙氣焓確定該待測長度處的煙氣溫度；

步驟107、根據所述待測長度處的煙氣溫度、假設蒸汽溫度、蒸汽受熱面的入口煙氣溫度、入口蒸汽溫度確定該待測長度對應的第一傳熱溫差；

步驟108、根據所述第一傳熱溫差、傳熱面積、蒸汽受熱面管子傳熱系數以及熱有效系數確定該待測長度處的蒸汽焓升；

步驟109、根據所述待測長度處的蒸汽焓升及所述入口蒸汽焓確定該待測長度處的蒸汽焓；

步驟110、根據所述待測長度處的蒸汽焓從存儲有水蒸汽熱力特征數據的數據庫中獲取第二蒸汽溫度；

步驟111、判斷所述第二蒸汽溫度與所述第一蒸汽溫度的誤差是否小于一預設誤差閾值；若所述誤差大于等于所述預設誤差閾值，以所述第二蒸汽溫度替換所述假設蒸汽溫度，并返回執行步驟105；

步驟112、若所述誤差小于所述預設誤差閾值，將所述第二蒸汽溫度疊加一預設溫度值，生成待測長度處的蒸汽受熱面壁溫。

具體的，在所述蒸汽受熱面的入口處設有前置減溫箱時，所述入口蒸汽溫度為前置減溫器與入口聯箱之間的混合蒸汽溫度；在所述蒸汽受熱面的入口處沒有前置減溫箱時，所述入口蒸汽溫度為入口聯箱的入口處的蒸汽溫度。

進一步的，所述鍋爐蒸汽受熱面壁溫的檢測方法，還包括：

根據所述出口蒸汽溫度和出口蒸汽壓力確定出口蒸汽焓；

根據所述入口蒸汽焓和所述出口蒸汽焓計算蒸汽受熱面內的蒸汽焓升ΔH：

ΔH＝H₂-H₁

其中，H₂為所述出口蒸汽焓；H₁為所述入口蒸汽焓。

此外，所述鍋爐蒸汽受熱面壁溫的檢測方法，還包括：

獲取蒸汽受熱面的出口煙氣溫度；