專利名稱：鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是涉及一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測 系統(tǒng)。屬于電力及動力工程技術(shù)領域。
技術(shù)背景鍋爐高溫腐蝕監(jiān)測的目的是確定鍋爐水冷壁高溫腐蝕速率，合理配置鍋爐燃燒 工況參數(shù)以防止水冷壁爆管。水冷壁高溫腐蝕速率是指鍋爐運行時水冷壁在高溫煙氣氣氛下壁厚減薄的快慢 程度，當壁厚減薄至安全強度以下時必須更換相應水冷壁管?，F(xiàn)有監(jiān)測水冷壁高溫腐 蝕速率的技術(shù)一般為在鍋爐停爐時實現(xiàn)'泳冷壁管壁厚度,通過兩次停爐壁厚觀'J試結(jié)果 的差值可計算該期間平均高溫腐蝕速率。停爐測量的方法應用比較廣泛，其優(yōu)點在于方法直觀、結(jié)果準確。其缺點在于不能在鍋爐運行中知道實時的高溫腐蝕速率，無法根據(jù)鍋爐燃燒煙氣中C0、 S02、 H2S 等氣體濃度合理配置燃燒氧量以及其它工況參數(shù)以降低鍋爐高溫腐蝕速率，防止水冷 壁爆管。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可以實時監(jiān)測鍋爐水冷壁高溫腐蝕速率、為鍋 爐燃燒優(yōu)化提供受熱面安全評價依據(jù)的高溫腐蝕速率在線監(jiān)測系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)， 其特征在于包括采樣系統(tǒng)和采樣控制與處理系統(tǒng)，所述采樣系統(tǒng)包括安裝在爐膛高溫區(qū)域水冷壁鰭片處的煙氣采樣探管，在煙氣采樣探管之后接 煙氣采樣探頭保溫盒，在煙氣采樣探頭保溫盒內(nèi)設置有溫控裝置，在探頭保溫 盒之后連接有電伴熱管，之后連接快速冷卻器，所述快速冷卻器的冷卻水由蠕 動排水泵排出系統(tǒng)，快速冷卻器之后分為兩個支路，其中一路依次連接煙氣旁 路排空電磁閾、煙氣旁路排空采樣泵和煙氣旁路排空調(diào)節(jié)針閥及流量計，另一 路依次連接樣氣隔斷電磁閥、樣氣釆樣泵、標定/采樣三通電磁閥、具有濕度報警器的0. 1 jam陶瓷過濾器、樣氣調(diào)節(jié)針閥及流量計和(yC0/N0/S02四通道煙氣分析儀表，最后連接煙氣排放管；標定/釆樣三通電磁閩同時與標準氣體五切一 切換裝置相接；所述采樣控制與處理系統(tǒng)包括通過控制線可控制釆樣系統(tǒng)的反吹時間和頻率、標定時間、各釆樣泵的運 行并能接受濕度報警器發(fā)出的信號的PLC;與02/CO/NO/S02四通道煙氣分析儀表通過數(shù)據(jù)線相接、可存儲機組DCS數(shù)據(jù) 的數(shù)據(jù)采集器；與數(shù)據(jù)釆集器通過數(shù)據(jù)線相連接、可計算并輸出實時鍋爐水冷壁高溫腐蝕 速率數(shù)據(jù)結(jié)果的工控機。所述釆樣探頭保溫盒內(nèi)設置的溫控裝置包括與煙氣采樣探管相連的2 nm陶 瓷過濾器、2jam陶瓷過濾器之后連接電加熱棒、電加熱棒之后連接釆樣探頭煙 氣隔斷電磁閥，反吹壓縮空氣隔斷電磁閥作為支路同時連接在電加熱棒之后。鍋爐燃燒時爐膛高溫腐蝕速率主要與煙氣中C0、 02、 S02、 H2S等成份濃度、 鍋爐負荷、燃煤含硫量等相關(guān)，本發(fā)明通過現(xiàn)場試驗和實驗室高溫腐蝕實驗獲 得高溫腐蝕速率計算模型，然后通過在線監(jiān)測煙氣成份和鍋爐運行參數(shù)實時計 算高溫腐蝕速率以指導鍋爐燃燒工況優(yōu)化調(diào)整，同時為鍋爐檢修提供建議。根據(jù)實驗室模擬爐膛煙氣成份獲得的高溫腐蝕速率解析式為 y=-0. 0016x2+0. 0579x,其中y為增重量占試驗樣本初重量的百分比(％) , x為 CO質(zhì)量分數(shù)(％ )。本發(fā)明所達到的有益效果本發(fā)明的鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)將爐膛內(nèi)高溫煙氣抽出，經(jīng)除 灰脫水處理后進入煙氣分析儀表分析相關(guān)煙氣組份的濃度，其分析結(jié)果進入工 控機進行計算，獲得高溫腐蝕速率結(jié)果，所以可以實現(xiàn)在線監(jiān)測鍋爐水冷壁高 溫腐蝕速率、為鍋爐燃燒優(yōu)化提供受熱面安全評價依據(jù)。


圖1是本發(fā)明的鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。圖1是本發(fā)明的鍋爐水冷壁高溫 腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。本發(fā)明的一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括采樣 系統(tǒng)和采樣控制與處理系統(tǒng)，所述釆樣系統(tǒng)包括安裝在爐膛高溫區(qū)域水冷壁鰭片處的煙氣釆樣探管1，在煙氣釆樣探管1之 后接煙氣釆樣探頭保溫盒2，在煙氣釆樣探頭保溫盒2內(nèi)設置有溫控裝置，在探 頭保溫盒2之后連接有電伴熱管7，之后連接快速冷卻器8，所述快速冷卻器8 的冷卻水由蠕動排水泵9排出系統(tǒng)，快速冷卻器8之后分為兩個支路，其中一路依次連接煙氣旁路排空電磁閥10、煙氣旁路排空釆樣泵11和煙氣旁路排空調(diào) 節(jié)針閥及流量計12,另一路依次連接樣氣隔斷電磁閥22、樣氣采樣泵20、標定 /釆樣三通電磁閥19、具有濕度報警器的0. ljam陶瓷過濾器18、樣氣調(diào)節(jié)針閥 及流量計17和(yCO/NO/S02四通道煙氣分析儀表16,最后連接煙氣排放管，標 定/釆樣三通電磁閥19同時與標準氣體五切一切換裝置13相接；所述釆樣控制與處理系統(tǒng)包括通過控制線可控制釆樣系統(tǒng)的反吹時間和頻率、標定時間、各釆樣泵的運 行并能接受濕度報警器發(fā)出的信號的PLC 21;與(yC0/N0/S02四通道煙氣分析儀表16通過數(shù)據(jù)線相接、可存儲機組DCS 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)釆集器14;與數(shù)據(jù)釆集器14通過數(shù)據(jù)線相連接、可計算并輸出實時鍋爐水冷壁高溫腐 蝕速率數(shù)據(jù)結(jié)果的工控機15。所述釆樣探頭保溫盒2內(nèi)設置的溫控裝置包括與煙氣釆樣探管1相連的2 nm陶瓷過濾器3、 2jam陶瓷過濾器3之后連接電加熱棒4、電加熱棒4之后連 接釆樣探頭煙氣隔斷電磁閥6,反吹壓縮空氣隔斷電磁閥5作為支路同時連接在 電加熱棒4之后。本發(fā)明的鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)主要工作流程為將爐膛內(nèi)高溫 煙氣抽出，經(jīng)除灰脫水處理后進入煙氣分析儀表分析相關(guān)煙氣組份的濃度，其 分析結(jié)果進入工控機進行計算，獲得高溫腐蝕速率結(jié)果。下面對氣體流程和數(shù) 據(jù)流程分別闡述。氣體流程爐內(nèi)煙氣通過煙氣釆樣探管1進入系統(tǒng)，在2ym陶瓷過濾器3 中將灰去除并被電加熱棒4加熱至150°C,依次流經(jīng)釆樣探頭煙氣隔斷電磁閥6 和電伴熱管7并保持煙氣溫度為15(TC,然后流經(jīng)快速冷卻器8脫水，之后分成 兩路，其一經(jīng)煙氣旁路排空電磁閥10、煙氣旁路排空釆樣泵ll以及煙氣旁路排 空調(diào)節(jié)針閥及流量計12排空；另一路為樣氣，經(jīng)樣氣隔斷電磁閥22、樣氣采樣 泵20、標定/釆樣三通電磁閥19、 0. lym陶瓷過濾器(含濕度報警器)18后成 為無水無塵的煙氣，最后經(jīng)樣氣調(diào)節(jié)針閥及流量計17后進入(yC0/N0/S02四通 道煙氣分析儀表16在線測量其中02、 C0、 S02、 NO等濃度。另外，為確保 02/CO/NO/S02四通道煙氣分析儀表16的測量準確度，已知濃度的標準氣體(N2、 02、 C0、 S02、 NO)可通過標準氣體五切一切換裝置13、標定/采樣三通電磁閥 19等進入02/C0/N0/S02四通道煙氣分析儀表16進行各測量通道標定以消除漂移 誤差。為防止系統(tǒng)運行中煙氣釆樣探管l和2jam陶瓷過濾器3堵塞，壓縮空氣 經(jīng)反吹壓縮空氣隔斷電磁閥5對煙氣釆樣探管1和2 pm陶瓷過濾器3進行反吹 洗，將積聚的灰吹回煙道。數(shù)據(jù)流程02/CO/NO/S02四通道煙氣分析儀表16輸出的氣體濃度數(shù)據(jù)和機 組DCS數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)釆集器14處理后進入安裝在工控機15上的在線高溫腐蝕速 率計算模型，獲得水冷壁高溫腐蝕速率，并將結(jié)果輸出?？刂屏鱌LC21通過控制線可控制釆樣系統(tǒng)的反吹時間和頻率、標定時伺、各釆樣泵的運行，并能接受濕度報警器發(fā)出的信號，以保證系統(tǒng)正常工作。以上已以較佳實施例公布本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡釆取等同替換或 等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括采樣系統(tǒng)和采樣控制與處理系統(tǒng)，所述采樣系統(tǒng)包括安裝在爐膛高溫區(qū)域水冷壁鰭片處的煙氣采樣探管(1)，在煙氣采樣探管(1)之后接煙氣采樣探頭保溫盒(2)，在煙氣采樣探頭保溫盒(2)內(nèi)設置有溫控裝置，在探頭保溫盒(2)之后連接有電伴熱管(7)，之后連接快速冷卻器(8)，所述快速冷卻器(8)的冷卻水由蠕動排水泵(9)排出系統(tǒng)，快速冷卻器(8)之后分為兩個支路，其中一路依次連接煙氣旁路排空電磁閥(10)、煙氣旁路排空采樣泵(11)和煙氣旁路排空調(diào)節(jié)針閥及流量計(12)，另一路依次連接樣氣隔斷電磁閥(22)、樣氣采樣泵(20)、標定/采樣三通電磁閥(19)、具有濕度報警器的0.1μm陶瓷過濾器(18)、樣氣調(diào)節(jié)針閥及流量計(17)和O2/CO/NO/SO2四通道煙氣分析儀表(16)，最后連接煙氣排放管，標定/采樣三通電磁閥(19)同時與標準氣體五切一切換裝置(13)相接；所述采樣控制與處理系統(tǒng)包括通過控制線可控制采樣系統(tǒng)的反吹時間和頻率、標定時間、各采樣泵的運行并能接受濕度報警器發(fā)出的信號的PLC(21)；與O2/CO/NO/SO2四通道煙氣分析儀表(16)通過數(shù)據(jù)線相接、可存儲機組DCS數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集器(14)；與數(shù)據(jù)采集器(14)通過數(shù)據(jù)線相連接、可計算并輸出實時鍋爐水冷壁高溫腐蝕速率數(shù)據(jù)結(jié)果的工控機(15)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所 述采樣探頭保溫盒(2)內(nèi)設置的溫控裝置包括與煙氣采樣探管(l)相連的2jnm陶 瓷過濾器(3) ， 2 ]a m陶瓷過濾器(3)之后連接電加熱棒(4)，電加熱棒(4)之后連接 采樣探頭煙氣隔斷電磁閥(6),反吹壓縮空氣隔斷電磁閥(5)作為支路同時連接 在電加熱棒(4)之后。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括采樣系統(tǒng)和采樣控制與處理系統(tǒng)，所述采樣系統(tǒng)包括煙氣采樣探管，在煙氣采樣探管之后接設置有溫控裝置的煙氣采樣探頭保溫盒，在探頭保溫盒之后連接有電伴熱管、快速冷卻器，之后分為兩個支路，其中一路為煙氣旁路，另一路依次連接樣氣隔斷電磁閥、樣氣采樣泵、標定/采樣三通電磁閥、0.1μm陶瓷過濾器、樣氣調(diào)節(jié)針閥及流量計和煙氣分析儀表；所述采樣控制與處理系統(tǒng)包括可控制采樣系統(tǒng)運行的PLC；與煙氣分析儀表通過數(shù)據(jù)線相接的數(shù)據(jù)采集器；與數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)線相連接的工控機。本發(fā)明可以實現(xiàn)在線監(jiān)測鍋爐水冷壁高溫腐蝕速率、為鍋爐燃燒優(yōu)化提供受熱面安全評價依據(jù)。
文檔編號G01N17/00GK101398370SQ20081019541
公開日2009年4月1日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者梁紹華, 魯松林, 磊 黃 申請人:江蘇方天電力技術(shù)有限公司