[發明專利]一種鍋爐受熱面管爐內溫度測量裝置和方法

在審

• 申請號: 202011332893.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112629685A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 董樹青;陳鑫;諶康;李晶;王慶峰;杜雙明;圖嘎;蔡文河;劉長福;李煒麗
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司火力發電技術研究院
• 主分類號: G01K1/08
• 分類號: G01K1/08;G01K1/14;G01K13/00
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

本發明的目的是提供一種實現鍋爐高溫受熱面管爐內迎煙氣側直接測溫的裝置和方法，所述裝置包括：熱電偶和保護套管，所述保護套管設在所述熱電偶的外周，所述保護套管包括前護瓦和后護瓦，所述前護瓦的內壁側開有一U型槽，該U型槽形成熱電偶通道，所述熱電偶置于所述熱電偶通道內。本發明通過在爐內安裝測溫裝置，實現鍋爐受熱面爐內壁溫的實時監控。解決目前大量電站鍋爐存在水冷壁和高溫受熱面溫度測點無法監控管道爐內部分溫度波動變化，造成受熱面管產生熱疲勞損傷失效的難題。

技術領域

本發明為一種實現鍋爐高溫受熱面管爐內迎煙氣側直接測溫的裝置和方法，獲取鍋爐受熱面管的準確壁溫是預防四管泄露、實現鍋爐參數數據化、智能化的關鍵技術。

具體來說，是通過優選合適的熱電偶，安裝熱電偶保護套管，實現爐內煙氣腐蝕和飛灰磨損情況下的溫度準確測量。

背景技術

受熱面的金屬壁溫是鍋爐設計的關鍵指標，但是受爐膛內部煙氣溫度高、煙氣腐蝕、飛灰磨損等環境影響，往往采用間接計算的方式獲取爐內壁溫。

GB/T 16507.4-2013《水管鍋爐第4部分受壓元件強度計算》管子和管道計算壁溫，通過提供固定公式，例如對流煙道內，煙溫≤600℃時，金屬壁溫為蒸汽溫度+30℃，煙溫≥900℃時，金屬壁溫為蒸汽溫度+90℃，這種方法是基于計算得到的經驗公式，隨著鍋爐設計參數提高和燃燒環境變化，往往不夠準確，難以適應技術發展需要。

近年也有一些受熱面爐內溫度場監測方法，如通過紅外線測溫、聲波法計算爐膛溫度場變化，以及通過測溫元件和熱流計組合安裝和外推計算的方式，推算爐內金屬壁溫。

對于上述方法，由于是基于數值計算的外推計算方法，能夠準確反映爐膛溫度場的宏觀變化，但是對于具體的某根受熱面管的空間上微觀溫度變化情況無法進行計算，對受燃燒影響，金屬壁溫在短時間內產生的波動也無法體現。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現鍋爐高溫受熱面管爐內迎煙氣側直接測溫的裝置和方法。

為實現本發明目的，本發明的技術方案是：一種鍋爐受熱面管爐內溫度測量方法，所述方法包括：

S1：在鍋爐爐膛頂棚處設開孔；將熱電偶設在鍋爐受熱面管的外壁上并進行第一次固定；

S2：將保護套管套在熱電偶與鍋爐受熱面管的外壁，所述熱電偶嵌在保護套管的U型槽內；

S3：通過間斷焊接的方式將熱電偶保護套管包含的前護瓦和后護瓦的開口處進行焊接；具體的，焊縫長度約為30mm～100mm之間。

S4：將保護管套的端部與爐膛接觸部位點焊，將其固定在頂棚管鰭片上，此部分將保護管套與爐膛固定；

S5：獲取測溫數據，并進行測溫計算，具體的，在鍋爐受熱面管的外壁多處設有測溫點，通過多處測溫點進行測溫計算，具體的第一處為Toi，第i處為Tii，則通過判據ΔTi的計算來判定測溫系統的有效性，所述ΔTi＝Tii-Toi，ΔTi數值范圍為0～500。

一種鍋爐受熱面管爐內溫度測量裝置，所述裝置包括：熱電偶和保護套管，所述保護套管設在所述熱電偶的外周，所述保護套管包括前護瓦和后護瓦，所述前護瓦的內壁側開有一U型槽，該U型槽形成熱電偶通道，所述熱電偶置于所述熱電偶通道內。

作為對本發明的進一步改進，所述前護瓦和后護瓦的內徑與鍋爐受熱面管外徑相匹配。

作為對本發明的進一步改進，所述裝置還包括測溫點定位裝置，所述測溫點定位裝置安裝在爐內頂棚下方的各個測溫處。

作為對本發明的進一步改進，所述保護套管的長度為100mm～2000mm。

作為對本發明的進一步改進，所述前護瓦和后護瓦的對接接縫處焊接，所述焊縫長度為30mm～100mm。