專利名稱：一種鍋爐對流受熱面灰污監測方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于燃燒在線監測技術領域，尤其涉及一種鍋爐對流受熱面灰污監測方法及裝置。
背景技術：
火力發電機組鍋爐在正常運行時，燃料多為固體燃料(如煤)或者含灰份的液體燃料，由高溫煙氣夾帶的熔化或部分熔化的粘性顆粒碰撞在爐墻或受熱面則造成結渣，而溫度低于灰熔點的灰粒在受熱面上沉積則造成積灰，一旦鍋爐受熱面形成積灰或者結渣， 受熱面的換熱能力降低，工質吸熱量減少，煙氣側溫度升高，影響鍋爐的經濟性，降低發電廠效率，嚴重則導致意外停爐，直接危及鍋爐的運行安全。為解決上述由鍋爐對流受熱面灰污帶來的問題，各電廠都配有吹灰器。電廠通過定時定量的吹灰方式清掃鍋爐對流受熱面的灰污，此種方法常常使受熱面吹灰過于頻繁或者吹灰力度不夠。吹灰過于頻繁，不僅浪費吹灰所使用的工質，而且致使受熱面機械疲勞和熱疲勞加劇，受熱面的壽命降低；吹灰力度不夠，不僅會造成受熱面灰污狀況加劇，而且容易致使受熱面形成難以清除掉渣層。
發明內容
針對上述背景技術中提到目前對流受熱面灰污監測的不足，本發明提出一種鍋爐對流受熱面灰污監測方法及裝置。本發明的技術方案是，一種鍋爐對流受熱面灰污監測裝置，其特征是該裝置包括聲波導管、聲波接收器、聲波發生器、信號調理器、接線盒、輸入輸出裝置、功率放大器和工控機；所述聲波導管的一端和鍋爐水冷壁連接；聲波導管的另一端和聲波發生器連接； 聲波接收器放置在聲波導管上；聲波接收器和信號調理器連接；信號調理器和接線盒連接；接線盒分別與輸入輸出裝置和功率放大器連接；輸入輸出裝置和工控機連接；功率放大器和聲波發生器連接。—種灰污監測的方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟1 工控機發送產生聲波信號，該信號經功率放大器放大后送至聲波發生器；步驟2 聲波發生器發出聲波，聲波經聲波導管傳播到鍋爐爐膛內，聲波接收器接收到鍋爐爐膛的聲波返回信號，經信號調理器、接線盒和輸入輸出設備傳至工控機；步驟3 工控機接收到信號后測量出聲波飛渡時間，進而求得鍋爐煙氣側平均溫度；步驟4 通過鍋爐煙氣側平均溫度求得實際換熱系數，最終得到灰污系數。鍋爐煙氣側平均溫度的計算公式為
權利要求
1.一種鍋爐對流受熱面灰污監測裝置，其特征是該裝置包括聲波導管、聲波接收器、聲波發生器、信號調理器、接線盒、輸入輸出裝置、功率放大器和工控機；所述聲波導管的一端和鍋爐的水冷壁連接；聲波導管的另一端和聲波發生器連接；聲波接收器放置在聲波導管上；聲波接收器和信號調理器連接；信號調理器和接線盒連接； 接線盒分別與輸入輸出裝置和功率放大器連接；輸入輸出裝置和工控機連接；功率放大器和聲波發生器連接。
2.一種使用權利要求1所述的裝置對鍋爐對流受熱面進行灰污監測的方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟1 工控機發送產生聲波信號，該信號經功率放大器放大后送至聲波發生器； 步驟2 聲波發生器發出聲波，聲波經聲波導管傳播到鍋爐爐膛內，聲波接收器接收到鍋爐爐膛的聲波返回信號，經信號調理器、接線盒和輸入輸出設備傳至工控機；步驟3 工控機接收到信號后測量出聲波飛渡時間，進而求得鍋爐煙氣側平均溫度； 步驟4 通過鍋爐煙氣側平均溫度求得實際換熱系數，最終得到灰污系數。
3.根據權利要求2所述的灰污監測的方法，其特征是所述鍋爐煙氣側平均溫度的計算公式為H2T = ~--IO6 -273.16Bt2其中T為鍋爐煙氣側平均溫度； D為聲波發生器和聲波接收器之間距離； B為聲音常數； τ為聲波飛渡時間。
4.根據權利要求3所述的灰污監測的方法，其特征是所述實際換熱系數的計算公式為K' = BjQdc/(AtH) 其中K'為實際換熱系數； Bj為燃料量； Qdc為對流換熱量； At為對數平均溫差； H為對流換熱面積。
5.根據權利要求4所述的灰污監測的方法，其特征是所述對流換熱量Qd。的計算公式為Qdc =φ{Γ~Γ+^alD其中I'為受熱面進口處煙氣的焓值； I"為受熱面出口處煙氣的焓值； //； 為漏風帶入的空氣的焓值；Δ α為過量空氣系數。
6.根據權利要求4所述的灰污監測的方法，其特征是所述灰污系數的計算公式為DC = I-[ K其中DC為灰污系數； K為理論換熱系數。
全文摘要
本發明公開了燃燒在線監測技術領域中的一種鍋爐對流受熱面灰污監測方法及裝置。本發明的裝置包括聲波導管、聲波接收器、聲波發生器、信號調理器、接線盒、輸入輸出裝置、功率放大器和工控機；首先，工控機發送產生聲波信號，經功率放大器放大后送至聲波發生器；然后，聲波發生器發出聲波，聲波經聲波導管傳播到鍋爐爐膛內，聲波接收器接收到鍋爐爐膛的聲波返回信號，將其傳至工控機；之后，工控機測量出聲波飛渡時間，進而求得鍋爐煙氣側溫度；最后，求得實際換熱系數，最終得到灰污系數。本發明采用非接觸式測量，可應用在高溫、多塵和污染的環境；此裝置操作簡單，提供清晰簡單的可視化界面。
文檔編號G01N29/07GK102353720SQ20111025655
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者安連鎖, 張世平, 沈國清, 鄧喆 申請人:華北電力大學