[發(fā)明專利]余熱鍋爐熱管換熱器在線智能診斷及旁路保護裝置及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910254637.6
• 申請日: 2019-03-31
• 公開（公告）號: CN111765798B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成濤;顧蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F28G1/16
• 分類號: F28G1/16;F28G15/00;F23J3/02;F22B1/18
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種余熱鍋爐熱管換熱器在線智能診斷及旁路保護裝置，其特征在于，所述裝置包括：余熱鍋爐，煙氣管道，鼓風(fēng)機，電控閥，提升裝置、氣缸推進機構(gòu)、搖臂，推塊，兩位三通電控閥，總氣源電控閥，重錘活塞，吹掃儲氣罐，高壓吹掃電控閥，脈沖吹掃電控閥，煙氣溫度測點，煙氣壓力測點，進水調(diào)節(jié)閥，熱管換熱器，熱管出水溫度測點，常規(guī)帶壓吹掃電控閥，煙氣溫度測點以及煙氣壓力測點，所述余熱鍋爐的生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)熱管換熱器前后進出煙氣管道加裝壓力測點，溫度測點，換熱器出水加裝溫度測點，智能型診斷清灰自潔裝置通過加裝吹掃儲氣罐，通過鼓風(fēng)機引入高溫?zé)煔馔ㄟ^電控閥進入儲氣罐，通過總氣源電控閥引入壓縮空氣氣源進行帶壓吹掃，吹掃儲氣罐與熱管換熱器之間通過三組電控閥門連接，第一組為常規(guī)帶壓吹掃電控閥，第二組為脈沖吹掃電控閥，第三組為高壓吹掃電控閥，吹掃儲氣罐內(nèi)部加裝重錘活塞裝置，所述重錘活塞連接提升裝置，其中氣動推進機構(gòu)包含氣缸，活塞，推桿，推桿一端與活塞連接，一端與推塊固定連接，推塊上下加裝擋板只能前后位移，推塊加裝旋轉(zhuǎn)凸輪，旋轉(zhuǎn)凸輪加裝搖臂，搖臂另一端與轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)連接，氣缸中的活塞運動通過2組兩位三通電控閥進行控制；所述提升裝置包括齒輪蝸桿，扇形蝸輪，拉桿，連桿，觸發(fā)桿以及轉(zhuǎn)輪，所述重錘活塞提升至最高點觸發(fā)處，重錘活塞通過拉桿提升，拉桿固定加裝齒輪蝸桿，齒輪蝸桿通過扇形蝸輪對齒提升，扇形蝸輪加裝連桿，連桿與觸發(fā)桿活動連接，轉(zhuǎn)輪與觸發(fā)桿呈一定角度連接,所述溫度檢測觸發(fā)電路裝置包括溫度控制板，溫度控制旋鈕，彈簧，調(diào)溫凸輪，傳動支板，觸點，控制電路，電源，氣動控制閥線圈，隔膜，感溫腔，感溫管，感溫頭以及感溫劑，感溫頭用于檢測煙氣溫度，感溫管內(nèi)充滿感溫劑，溫度控制器旋鈕用以設(shè)定觸發(fā)溫度值；當(dāng)煙氣溫度超出溫度控制旋鈕設(shè)定溫度，感溫管內(nèi)的感溫劑壓力增大，感溫腔內(nèi)的隔膜在壓力作用下壓迫傳動支板動作，使觸點接通，控制電路閉合，氣動控制電磁閥得電動作，旁通蝶閥打開，高溫?zé)煔馀月愤\行，減輕熱管換熱器負荷，保證設(shè)備安全運行；其中調(diào)整溫度控制旋鈕，帶動調(diào)溫凸輪轉(zhuǎn)動，進一步帶動溫度控制板前移或后移，最終控制彈簧拉力的增大或減小，從而實現(xiàn)設(shè)定觸發(fā)溫度值的大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐熱管換熱器在線智能診斷及旁路保護裝置，其特征在于，所述裝置還包括空冷器，氣動控制閥以及氣動旁通蝶閥，所述空冷器，氣動控制閥以及氣動旁通蝶閥設(shè)置在煙氣管道上。

3.余熱鍋爐熱管換熱器在線智能診斷及旁路保護裝置的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

第一步，熱管換熱器發(fā)生堵塞，振動情況不是太嚴重，出水溫度有所降低，出口煙氣壓力溫度有所提高，DCS控制系統(tǒng)根據(jù)溫度，壓力參數(shù)進行綜合判斷，進行壓縮空氣摻混高溫?zé)煔獾某Ｒ?guī)帶壓吹掃，吹掃后根據(jù)水溫，煙氣壓力溫度進行閉環(huán)反饋，得出結(jié)論，是否需要繼續(xù)吹掃；

第二步，熱管換熱器堵塞，振動情況嚴重，煙氣前后壓差，水溫和煙氣溫度異常明顯，DCS控制系統(tǒng)立即判斷，需要電磁脈沖吹掃，加大吹掃力度；

第三步，熱管換熱器堵塞，振動情況特別嚴重，煙氣前后壓差，水溫和煙氣溫度不能滿足生產(chǎn)要求，即前后煙氣壓差，煙氣溫差，熱管換熱裝置出水溫度超出設(shè)定值極限，此時，DCS控制系統(tǒng)首先立即驅(qū)動打開高壓吹掃電控閥KM4，其次DCS驅(qū)動氣缸兩位三通電控閥QM2得電，QM1失電，由兩位三通閥控制原理可知，當(dāng)QM2得電動作后，QM2電控閥主回路聯(lián)通，排氣口關(guān)閉；QM1失電動作后，QM1電控閥主回路切斷，排氣口打開排氣，所以動力氣源通過QM2電控閥主回路進入氣缸中迅速推動氣缸中的活塞迅速后移，推桿后移，推塊帶動搖臂運動，搖臂帶動轉(zhuǎn)輪運動，轉(zhuǎn)輪帶動觸發(fā)桿迅速向上運動，此時扇形蝸輪通過連桿迅速反方向運動，吹掃儲氣罐中的重錘活塞立即往下壓縮吹掃氣體，此時，高壓力的吹掃氣體通過電控閥直接進入熱管換熱裝置內(nèi)部對受熱面進行高壓吹掃，滿足吹掃要求，保證設(shè)備穩(wěn)定運行；

第四步，當(dāng)熱管換熱器發(fā)生嚴重故障，即受熱面堵塞和熱管損壞極其嚴重，煙氣不能正常換熱，工況不允許對除氧給水進行加熱，同時系統(tǒng)不允許停運隔絕，需要高溫?zé)煔庾吲月愤\行。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，上述步驟具體如下：

第一步，堵塞，振動情況不是太嚴重，當(dāng)煙氣差壓ΔP大于600Pa,溫差ΔT小于30℃，出水溫度T3小于60℃，則判斷邏輯輸出觸發(fā)電控閥KM2動作進行常規(guī)帶壓吹掃；

第二步，堵塞，振動情況嚴重，煙氣前后壓差，水溫和煙氣溫度異常明顯，即當(dāng)煙氣差壓ΔP大于700Pa,溫差ΔT小于25℃，出水溫度T3小于50℃則判斷邏輯輸出觸發(fā)電控閥KM3動作進行電磁脈沖加壓吹掃；

第三步，堵塞，振動情況特別嚴重，煙氣前后壓差，水溫和煙氣溫度不能滿足生產(chǎn)要求，即當(dāng)煙氣差壓ΔP大于800Pa,溫差ΔT小于15℃，出水溫度T3小于40℃則判斷邏輯輸出觸發(fā)電控閥KM4動作，同時驅(qū)動兩位三通電控閥QM2得電，QM1失電，氣缸中的活塞迅速后移，推桿后移，推塊帶動搖臂運動，搖臂帶動轉(zhuǎn)輪運動，轉(zhuǎn)輪帶動觸發(fā)桿迅速向上運動，此時扇形蝸輪通過連桿迅速反方向運動，吹掃儲氣罐中的重錘活塞立即往下壓縮氣體，此時，高壓力的吹掃其他通過電控閥直接進入熱管換熱裝置內(nèi)部對受熱面進行高壓吹掃，滿足吹掃要求，保證設(shè)備穩(wěn)定運行；

第四步，當(dāng)熱管換熱裝置出現(xiàn)嚴重故障，不能夠?qū)Τ踅o水進行加熱，系統(tǒng)不允許停運隔絕，需要高溫?zé)煔庾吲月愤\行，即出口煙氣溫度大于165℃即認為熱管失效，旁通蝶閥需要動作。