[發(fā)明專利]一種基于爐殼測溫來監(jiān)測爐缸侵蝕狀況的智能監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710097635.1
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106868242A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建良;馬富濤;胡小云;胡小清;蔣海冰;徐東華;李海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué);方大特鋼科技股份有限公司
• 主分類號: C21B7/24
• 分類號: C21B7/24
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種基于爐殼測溫來監(jiān)測爐缸侵蝕狀況的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括精細(xì)化建模模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、爐殼溫度預(yù)警值計(jì)算模塊、爐缸侵蝕計(jì)算模塊和客戶端模塊；其中精細(xì)化建模模塊負(fù)責(zé)充分考慮能量傳遞過程，建立整個(gè)能量體系，爐殼溫度預(yù)警值計(jì)算模塊負(fù)責(zé)計(jì)算合理的爐殼溫度，并監(jiān)測爐殼溫度狀態(tài)，爐缸侵蝕計(jì)算模塊負(fù)責(zé)基于爐殼溫度監(jiān)測爐缸侵蝕狀態(tài)，客戶端模塊負(fù)責(zé)將計(jì)算結(jié)果以圖像的形式在客戶端中顯示出來。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于爐殼測溫來監(jiān)測爐缸侵蝕狀況的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：精細(xì)化建模模塊建立包括保護(hù)層、爐襯、填料、冷卻壁體、水冷通道、填充料、爐殼在內(nèi)的完整的能量體系，針對每塊冷卻壁區(qū)域，從爐殼到爐內(nèi)按照實(shí)際尺寸進(jìn)行三維精細(xì)化物理建模得到精細(xì)化物理模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于爐殼測溫來監(jiān)測爐缸侵蝕狀況的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：爐殼溫度預(yù)警值計(jì)算模塊以精細(xì)化建模模塊和數(shù)據(jù)采集模塊為基礎(chǔ)，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

Step1基于精細(xì)化建模模塊建立的精細(xì)化物理模型，建立靜態(tài)的“正問題”溫度場精細(xì)化計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)不同爐缸剩余厚度下的溫度場計(jì)算；

Step2建立“反問題”溫度場計(jì)算模型，計(jì)算不同等級殘厚下的爐殼溫度預(yù)警值，實(shí)現(xiàn)爐殼溫度在線預(yù)警功能。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于爐殼測溫來監(jiān)測爐缸侵蝕狀況的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：爐缸侵蝕計(jì)算模塊基于精細(xì)化建模模塊建立的精細(xì)化物理模型和爐殼溫度預(yù)警值計(jì)算模塊，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

Step1基于已經(jīng)建立的精細(xì)化模型，以傳熱學(xué)為基礎(chǔ)，根據(jù)能量守衡原理建立柱坐標(biāo)系下的控制微分方程，采用有限元的方法進(jìn)行離散，得到柱坐標(biāo)系下的非穩(wěn)態(tài)溫度場離散方程通式；

Step2根據(jù)爐缸爐底邊界條件和砌筑結(jié)構(gòu)，對整個(gè)模型自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，獲得每個(gè)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)，為計(jì)算溫度場做準(zhǔn)備；

Step3以爐殼溫度預(yù)警值計(jì)算和溫度場計(jì)算為基礎(chǔ)，建立動(dòng)態(tài)侵蝕結(jié)厚條件下的溫度場計(jì)算模型，并系統(tǒng)建立爐缸侵蝕監(jiān)測系統(tǒng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于爐殼測溫來監(jiān)測爐缸侵蝕狀況的智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：客戶端模塊通過三維重構(gòu)高爐爐缸砌筑結(jié)構(gòu)，生成侵蝕形貌三維分布圖，將爐缸侵蝕計(jì)算的結(jié)果以三維圖像的形式進(jìn)行直觀展示，包括完整三維溫度場、冷卻水流場、爐殼面溫度場及冷卻壁體溫度場。