電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置及實現(xiàn)方法
【專利摘要】一種電站鍋爐溫度監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置及實現(xiàn)方法，該裝置由上而下包括：基座部分、伸縮機(jī)構(gòu)、止振機(jī)構(gòu)以及位于基座部分及伸縮機(jī)構(gòu)內(nèi)部的測點機(jī)構(gòu)，基座部分固定設(shè)置于水平煙道頂部并與伸縮機(jī)構(gòu)的一端固定連接，止振機(jī)構(gòu)固定設(shè)置于水平煙道的底部并與伸縮機(jī)構(gòu)的另一端套接，伸縮機(jī)構(gòu)豎直設(shè)置于水平煙道內(nèi)并與爐管相平行。本發(fā)明安裝方便且測量結(jié)果可靠，能夠滿足10m/s或更高的煙氣速度下進(jìn)行800℃～1000℃范圍內(nèi)的任意高度煙氣溫度監(jiān)測。此外，特殊結(jié)構(gòu)的止振、防磨裝置使得本發(fā)明相比現(xiàn)有測溫機(jī)構(gòu)大幅度提高了實用性和使用壽命。
【專利說明】電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置及實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種用于大型電站鍋爐高溫?zé)煹罒煖乇O(jiān)測裝置及方法，具體是一種適用于煙氣流速大于10m/s、煙氣溫度800°C - 1000°C、煙道高度超過IOm的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置及實現(xiàn)方法，通過將有限的、沿高溫?zé)煹蓝帱c布置的測溫裝置與可行的安裝方法相結(jié)合，使得鍋爐高溫受熱面煙道的煙溫實測技術(shù)的應(yīng)用得以實現(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電站鍋爐機(jī)組向高參數(shù)、大容量方向發(fā)展，機(jī)組運(yùn)行的安全性、可靠性已成為突出的課題。鍋爐爐膛出口煙氣的水平煙道布置著過熱器和高溫再熱器等鍋爐高溫關(guān)鍵受熱面部件，這些部件長期處在800°C - 1000°C的高溫?zé)煔饽ノg、高壓、氧化的惡劣工作條件下。由于大容量機(jī)組鍋爐水平煙道的寬度和高度相應(yīng)增大，加上切圓或前后墻對沖燃燒的不均勻性進(jìn)一步加劇沿?zé)煹缹挾鹊臒煖仄?。多年來，國?nèi)外的研究人員希望能通過實測手段得到鍋爐高溫受熱面煙道的煙溫分布規(guī)律，由于鍋爐高溫受熱面煙道的煙溫高、布點困難、實施代價昂貴等原因，成為技術(shù)實現(xiàn)的難題。
[0003]由于鍋爐水平煙道高溫受熱面安裝固定的煙溫監(jiān)測點的有限性，加上安裝技術(shù)的難度，鍋爐制造廠商一般都不提供鍋爐爐內(nèi)高溫受熱面煙道固定的煙溫監(jiān)測點。據(jù)了解，美國已研制出利用紅外線進(jìn)行爐膛溫度測定的產(chǎn)品，它是一個帶有壓縮空氣冷卻及保護(hù)系統(tǒng)，專用于測量煙氣中CO2氣體溫度的紅外遠(yuǎn)程測溫裝置。具體實現(xiàn)方法:通過將該測量裝置用法蘭連接安裝在鍋爐爐墻的門孔上，可以在線監(jiān)測鍋爐爐內(nèi)的煙溫。也可以選擇便攜式裝置，臨時用于現(xiàn)場對鍋爐爐內(nèi)煙溫的測試。國內(nèi)曾利用該測試技術(shù)對電站鍋爐進(jìn)行性能試驗，但不能確切地反應(yīng)爐內(nèi)某處實際的煙溫。
[0004]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN102322971A，
【公開日】2012.01.18，公開了一種爐內(nèi)鍋爐管長壽命壁溫測量裝置，包括緊固在鍋爐管外壁上的熱電偶保護(hù)管，與熱工端子箱相連接的熱電偶，自熱電偶保護(hù)管一端穿入、另一端伸出，伸出的熱電偶即熱電偶測溫端，通過熱電偶測溫端裝置緊固在鍋爐管外壁上。該裝置的熱電偶測溫端置于熱電偶測溫端裝置中，熱電偶測溫端裝置通過全面的冶金結(jié)合方式固定在鍋爐管外壁。但該技術(shù)的存在如下缺陷:1、該技術(shù)測量的對象為金屬壁溫，而非煙氣溫度；2、測量裝置安裝延伸長度有限，對大于10米以上高度大型電站鍋爐水平煙道煙溫的測量具一定的技術(shù)難度。
[0005]中國專利文獻(xiàn)號CN2835967，
【公開日】2006.11.08，公開了一種陽極焙燒爐火道測溫?zé)犭娕急Ｗo(hù)裝置，其結(jié)構(gòu)為:法蘭2與保護(hù)鋼管4連接，在保護(hù)鋼管4的外面有防護(hù)層5和粘結(jié)劑6 ;熱電偶I放置于保護(hù)鋼管4中，兩者通過法蘭2和螺栓3聯(lián)接，在保護(hù)鋼管4的下段與熱電偶I之間有軟質(zhì)填塞物7 ;由以上連接組成的熱電偶套件，其下端部插入保溫套8內(nèi)。但該技術(shù)的缺陷在于:1、該技術(shù)裝置不適用于大容量電站鍋爐，較適用于余熱鍋爐；
2、該技術(shù)是一般通用裝置，不適用于電站鍋爐高溫?zé)煹罒煖仄畹臏y試；3、該測試裝置有待于與應(yīng)用方法的結(jié)合。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置及實現(xiàn)方法，安裝可行且與應(yīng)用方法相結(jié)合測量結(jié)果可靠，能夠滿足lOm/s或更高的煙氣速度下進(jìn)行800?1000°C范圍內(nèi)的任意高度煙氣溫度監(jiān)測。此外，特殊結(jié)構(gòu)的止振、耐磨裝置使得本發(fā)明在實用性、可靠性方面成為可行，使測溫裝置壽命得以大幅度的提高。
[0007]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]本發(fā)明涉及一種電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，由上而下包括:基座部分、伸縮機(jī)構(gòu)、止振機(jī)構(gòu)以及位于基座部分及伸縮機(jī)構(gòu)內(nèi)部的至少一個測點機(jī)構(gòu)，其中:基座部分固定于水平煙道頂部并與伸縮機(jī)構(gòu)的一端固定連接，止振機(jī)構(gòu)固定于水平煙道的底部并與伸縮機(jī)構(gòu)的另一端套接，伸縮機(jī)構(gòu)豎直于鍋爐水平煙道內(nèi)并與爐管相平行。
[0009]所述的止振機(jī)構(gòu)包括:空心結(jié)構(gòu)的固定座以及豎直設(shè)置于固定座上的止振筒，其中:止振筒與伸縮機(jī)構(gòu)的外壁相接觸，固定座的空心結(jié)構(gòu)貫通方向與煙氣方向一致且固定座與止振筒相連接處設(shè)有落灰孔。
[0010]所述的伸縮機(jī)構(gòu)由多段變截面管徑構(gòu)成。
[0011]所述的基座部分包括:基座套筒以及置于基座套筒上的鰭片構(gòu)成。
[0012]所述的測點機(jī)構(gòu)包括:探頭和信號傳輸機(jī)構(gòu)。
[0013]本發(fā)明涉及上述電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置的實現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0014]I)確定鍋爐水平煙道煙溫檢測面；
[0015]2)將基座套筒固定于水平煙道頂部；
[0016]3)將伸縮機(jī)構(gòu)穿過基座套筒并豎直置入鍋爐內(nèi)部，然后，將伸縮機(jī)構(gòu)的頂部與基座套筒固定連接；
[0017]4)在水平煙道底部根據(jù)伸縮機(jī)構(gòu)的豎直度，調(diào)整止振機(jī)構(gòu)的固定位置，最終確定止振機(jī)構(gòu)位于固定座上的位置；
[0018]5)在固定座上對應(yīng)止振機(jī)構(gòu)的末端位置設(shè)置落灰孔，同時將伸縮機(jī)構(gòu)的底部置于止振機(jī)構(gòu)內(nèi)；
[0019]6)根據(jù)煙氣沖刷方向調(diào)整煙氣測點孔的位置，并將止振機(jī)構(gòu)固定于底座上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1中A部分局部放大示意圖。
[0022]圖3為圖1中B部分局部放大示意圖。
[0023]圖4為圖1中C部分局部放大示意圖。
[0024]圖5為圖1中D部分局部放大示意圖。
[0025]圖6為實施例裝置安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0027]如圖1 -4所示，本實施例由上而下包括:基座部分1、伸縮機(jī)構(gòu)2、止振機(jī)構(gòu)3以及位于基座部分I及伸縮機(jī)構(gòu)2內(nèi)部的多個測點機(jī)構(gòu)4，其中:基座部分I固定設(shè)置于水平煙道頂部并與伸縮機(jī)構(gòu)2的一端固定連接，止振機(jī)構(gòu)3固定設(shè)置于水平煙道底部并與伸縮機(jī)構(gòu)2的另一端套接，伸縮機(jī)構(gòu)2豎直設(shè)置于鍋爐水平煙道內(nèi)并與爐管5相平行。
[0028]所述的止振機(jī)構(gòu)3包括:空心結(jié)構(gòu)的固定座6以及豎直設(shè)置于固定座6上的止振筒7，其中:止振筒7與伸縮機(jī)構(gòu)2的外壁相接觸，固定座6的空心結(jié)構(gòu)貫通方向與煙氣方向一致且固定座6與止振筒7相連接處設(shè)有落灰孔8。
[0029]所述的止振筒7與固定座6相連接處設(shè)有若干強(qiáng)化翼9，該強(qiáng)化翼9為三角形結(jié)構(gòu)且位于止振筒一側(cè)的邊長大于位于固定座一側(cè)的邊長。
[0030]所述的伸縮機(jī)構(gòu)2為多段變截面伸縮式結(jié)構(gòu)，該伸縮機(jī)構(gòu)2由兩段以上的滑動套管10組成，伸縮機(jī)構(gòu)2的頂部，即首段滑動套管10與基座部分I固定連接，伸縮機(jī)構(gòu)2的底部，即末段滑動套管10位于止振機(jī)構(gòu)3內(nèi)。
[0031]所述的基座部分I包括:基座套筒12以及設(shè)置于基座套筒12上的鰭片13，其中:空心結(jié)構(gòu)的基座套筒12可采用但不限于通過法蘭14固定于水平煙道頂部，伸縮機(jī)構(gòu)2的頂部與基座套筒12固定連接，測點機(jī)構(gòu)4活動設(shè)置于基座套筒12以及伸縮機(jī)構(gòu)2的內(nèi)部，鰭片13與伸縮機(jī)構(gòu)2相垂直。
[0032]所述的測點機(jī)構(gòu)4包括:探頭15和信號傳輸機(jī)構(gòu)，其中:探頭15的位置與所述熱傳導(dǎo)通孔陣列11的高度相匹配。
[0033]所述的滑動套管10上設(shè)有煙氣熱傳導(dǎo)通孔陣列11，該煙氣熱傳導(dǎo)通孔陣列11采用以下方式實現(xiàn):以滑動套管10為軸線，于所述測點機(jī)構(gòu)的探頭為中心，在滑動套管上，分別沿管長方向，按2倍管壁為高度、每60度螺旋狀分布狀、設(shè)置6個煙氣通孔。
[0034]如圖2和圖4所示，測溫點所處的通孔應(yīng)在安裝時人為地調(diào)整至面對煙氣沖刷面。為確?；瑒犹坠艿膹?qiáng)度，其余的通孔不在滑動套管的同一截面。
[0035]所述的煙氣熱傳導(dǎo)通孔陣列11可以有效防止內(nèi)部空氣膨脹，同時使得滑動套管10內(nèi)部溫度與管外煙氣溫度實時一致。
[0036]所述的滑動套管10為0Cr25Ni20材料制成，其表面設(shè)有0.5毫米厚的耐磨層。
[0037]如圖6所示，本實施例通過以下步驟實現(xiàn)爐內(nèi)煙氣溫度實時監(jiān)測:
[0038]I)確定待監(jiān)測鍋爐，將基座套筒12固定于水平煙道頂部；
[0039]2)將伸縮機(jī)構(gòu)2穿過基座套筒12并豎直放入鍋爐內(nèi)部，然后將伸縮機(jī)構(gòu)2的頂部與基座套筒12固定連接；
[0040]3)在水平煙道底部固定設(shè)置止振機(jī)構(gòu)3，并根據(jù)測得的伸縮機(jī)構(gòu)2豎直系數(shù)，確定止振筒7位于固定座6上的具體位置；
[0041]所述的止振機(jī)構(gòu)3采用點焊方式固定于水平煙道底部。
[0042]4)在固定座6上對應(yīng)止振筒7的末端位置設(shè)置落灰孔8，并將止振筒7固定設(shè)置于固定座6上,再將伸縮機(jī)構(gòu)2的底部置于止振筒7內(nèi)；
[0043]所述的止振筒7通過焊接方式固定設(shè)置于固定座6上，焊接完畢后進(jìn)一步在焊接處加設(shè)強(qiáng)化翼9，強(qiáng)化翼9的數(shù)量可以是I個到4個，當(dāng)采用I個強(qiáng)化翼9時，其位置設(shè)置于止振筒7正對煙氣方向的背面；當(dāng)采用2個強(qiáng)化翼9時，第二個強(qiáng)化翼9設(shè)置于止振筒7正對煙氣方向的正面；當(dāng)采用3個強(qiáng)化翼9時，3個強(qiáng)化翼9均布于止振筒7的外周且其中I個位于止振筒7正對煙氣方向的正面。
[0044]當(dāng)固定設(shè)置止振筒7時，先收起伸縮機(jī)構(gòu)2的部分或全部，待固定工作完成后再將伸縮機(jī)構(gòu)2逐節(jié)放入止振筒7內(nèi)。
[0045]5)在水平煙道頂部通過基座套筒12將測點機(jī)構(gòu)4送入伸縮機(jī)構(gòu)2，將基座套筒12密封后啟動監(jiān)測裝置實現(xiàn)溫度監(jiān)測。
[0046]所述的伸縮機(jī)構(gòu)2中的滑動套管10的連接部設(shè)有倒角16，使得監(jiān)測機(jī)能夠憑借重力自然送入伸縮機(jī)構(gòu)2內(nèi)部所需要的高度位置。
【權(quán)利要求】
1.一種電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，其特征在于，由上而下包括:基座部分、伸縮機(jī)構(gòu)、止振機(jī)構(gòu)以及位于基座部分及伸縮機(jī)構(gòu)內(nèi)部的至少一個測點機(jī)構(gòu)，其中:基座部分固定設(shè)置于水平煙道頂部并與伸縮機(jī)構(gòu)的一端固定連接，止振機(jī)構(gòu)固定設(shè)置于水平煙道的底部并與伸縮機(jī)構(gòu)的另一端套接，伸縮機(jī)構(gòu)豎直設(shè)置于鍋爐的水平煙道內(nèi)并與爐管相平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，其特征是，所述的止振機(jī)構(gòu)包括:空心結(jié)構(gòu)的固定座以及豎直設(shè)置于固定座上的止振筒，其中:止振筒與伸縮機(jī)構(gòu)的外壁相接觸，固定座的空心結(jié)構(gòu)貫通方向與煙氣方向一致且固定座與止振筒相連接處設(shè)有落灰孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，其特征是，所述的止振筒與固定座相連接處設(shè)有若干強(qiáng)化翼，該強(qiáng)化翼為三角形結(jié)構(gòu)且位于止振筒一側(cè)的邊長大于位于固定座一側(cè)的邊長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，其特征是，所述的伸縮機(jī)構(gòu)為多段變截面伸縮式結(jié)構(gòu)，該伸縮機(jī)構(gòu)由兩段以上的滑動套管組成，伸縮機(jī)構(gòu)的頂部，即首段滑動套管與基座部分固定連接，伸縮機(jī)構(gòu)的底部，即末段滑動套管位于止振機(jī)構(gòu)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，其特征是，所述的滑動套管上設(shè)有煙氣熱傳導(dǎo)通孔陣列，該煙氣熱傳導(dǎo)通孔陣列采用以下方式實現(xiàn):以滑動套管為軸線，于所述測點機(jī)構(gòu)的探頭為中心，在滑動套管上，分別沿管長方向，按2倍管壁為高度、每60度螺旋狀分布狀、設(shè)置6個煙氣通孔，其中測溫點所處的通孔應(yīng)在安裝時人為地調(diào)整至面對煙氣沖刷面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，其特征是，所述的基座部分包括:基座套筒以及設(shè)置于基座套筒上的鰭片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，其特征是，空心結(jié)構(gòu)的基座套筒通過法蘭固定于水平煙道頂部，伸縮機(jī)構(gòu)的頂部與基座套筒固定連接，測點機(jī)構(gòu)活動設(shè)置于基座套筒以及伸縮機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，鰭片與伸縮機(jī)構(gòu)相垂直。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置，其特征是，所述的測點機(jī)構(gòu)包括一個或多個溫度監(jiān)測裝置，該溫度監(jiān)測裝置由探頭和信號傳輸機(jī)構(gòu)組成，其中:探頭的位置與所述熱傳導(dǎo)通孔陣列的高度相匹配。
9.一種根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述電站鍋爐煙道多點式煙溫監(jiān)測裝置的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)確定待監(jiān)測鍋爐煙道煙溫檢測范圍； 2)將基座套筒固定于水平煙道頂部； 3)將伸縮機(jī)構(gòu)穿過基座套筒并豎直置入鍋爐內(nèi)部，然后將伸縮機(jī)構(gòu)的頂部與基座套筒固定連接； 4)在水平煙道底部根據(jù)伸縮機(jī)構(gòu)的豎直度，調(diào)整止振機(jī)構(gòu)的固定位置，最終確定止振機(jī)構(gòu)位于固定座上的位置； 5)在固定座上對應(yīng)止振機(jī)構(gòu)的末端位置設(shè)置落灰孔，同時將伸縮機(jī)構(gòu)的底部置于止振機(jī)構(gòu)內(nèi)； 6)根據(jù)煙氣沖刷方向調(diào)整煙氣測點孔的位置，并將止振機(jī)構(gòu)固定于底座上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是，所述的止振筒通過焊接方式固定設(shè)置于固定座上，焊接完畢后進(jìn)一步在焊接處加設(shè)強(qiáng)化翼；強(qiáng)化翼的數(shù)量可以是I個到4個，當(dāng)采用I個強(qiáng)化翼時，其位置設(shè)置于止振筒正對煙氣方向的背面；當(dāng)采用2個強(qiáng)化翼時，第二個強(qiáng)化翼設(shè)置于止振筒正對煙氣方向的正面；當(dāng)采用3個強(qiáng)化翼時，3個強(qiáng)化翼均布于止振筒的外周且其中I個位于止振筒正對煙氣方向的正面。
【文檔編號】G01K1/14GK103983369SQ201410247292
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】王衡, 宋平, 魏新華, 王孟浩 申請人:上海望特能源科技有限公司