[发明专利]锅炉对流受热面灰污监测系统

说明书

技术领域

本发明属于锅炉燃烧监测技术领域，尤其涉及一种锅炉对流受热面灰污监测系统。

背景技术

使用固体燃料(如煤)或者含灰份的液体燃料的火力发电机组锅炉在正常运行时，会由于高温烟气夹带的熔化或部分熔化的粘性颗粒碰撞在炉墙或受热面而产生结渣。而温度低于灰熔点的灰粒在受热面上沉积，则会造成积灰。一旦锅炉受热面形成积灰或者结渣，会导致受热面的传热能力降低、工质吸热量减少、烟气侧温度升高以及影响锅炉的经济性的后果，进而降低发电厂效率，严重则导致意外停炉，直接危及锅炉的运行安全。

为解决上述由锅炉对流受热面灰污带来的问题，各电厂都配有吹灰器。电厂通过定时定量的吹灰方式清扫锅炉对流受热面的灰污。但是，这种方法常常使受热面吹灰过于频繁或者吹灰力度不够。吹灰过于频繁，不仅浪费吹灰所使用的工质，而且致使受热面机械疲劳和热疲劳加剧，受热面的寿命降低；吹灰力度不够，不仅会造成受热面灰污状况加剧，而且容易致使受热面形成难以清除掉渣层。

发明内容

本发明的目的在于，针对锅炉对流受热面灰污问题，提出一种锅炉对流受热面灰污监测系统，用于在线实时监测锅炉对流受热面灰污，进而指导锅炉对流受热面灰污的清除工作。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种锅炉对流受热面灰污监测系统，其特征是所述系统包括：安装在锅炉水冷壁四周的一个或者多个平面上的多个声波发生器、安装在声波发生器的声波导管上的声波接收器、信号调理器、接线盒、功率放大器和输入输出装置；

所述声波发生器与功率放大器相连；

所述声波接收器与信号调理器相连；

所述功率放大器和信号调理器通过接线盒与输入输出装置相连。

所述安装在锅炉水冷壁四周同一个平面上的声波发生器为偶数个，且每个声波发生器在锅炉水冷壁上的位置都与同一个平面上的另一个声波发生器对称。

所述声波接收器为偶数个。

本发明能够准确测量锅炉对流受热面烟气侧温度场，结合电厂DCS数据库中的数据，实现锅炉对流受热面灰污报警的监测。

附图说明

图1是锅炉对流受热面灰污监测系统结构示意图；

图2是单路径声学测温示意图；

图3是神经网络示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

图1是锅炉对流受热面灰污监测系统结构示意图，图1中，锅炉对流受热面灰污监测系统包括声波发生器1、声波接收器2、信号调理器、接线盒、功率放大器和输入输出装置。

其中，多个声波发生器1安装在锅炉水冷壁四周的一个或者多个平面上，声波接收器2安装在声波发生器1的声波导管3上。声波发生器1与功率放大器相连，声波接收器2与信号调理器相连，功率放大器和信号调理器通过接线盒与输入输出装置相连。

输入输出装置一般与处理终端相连，处理终端可以采用台式计算机、笔记本或者工作站。处理终端上安装控制声波发生器的程序以及接收声波信号的程序。输入输出装置用于在处理终端的控制下，通过接线盒向功率放大器发送声波发生信号。同时，输入输出装置用于还用于接收信号调理器经过接线盒发送的声波接收信号。

功率放大器用于接收声波发生信号并控制声波发生器发出声波。

声波发生器用于发出特定频率的声波。

声波接收器用于接收声波发生器发出的声波，并将接收的声波发送到信号调理器。

信号调理器用于将声波接收器接收的声波转换成声波接收信号并通过接线盒发送到输入输出装置。

图2是单路径声学测温示意图。如图2所示，本发明的声波发生器和声波接收器的优选布设方式是，安装在锅炉水冷壁四周同一个平面上的声波发生器为偶数个，且每个声波发生器在锅炉水冷壁上的位置都与同一个平面上的另一个声波发生器对称。由于声波发生器与声波接收器相互对应，因此声波接收器也为偶数个。

该结构是一种单路径声学结构，基于该结构的测温过程如下：

声波发生信号由炉膛左侧测点的声波发生器发出，被左右两侧的声波接收器测到，通过声波飞渡时间的测量，可以用来确定声波在传播路径上的平均速度，根据平面波的运动方程、平面波的波动方程以及气体状态方程推导出声波测温的原理方程如下：