[发明专利]锅炉蒸汽受热面壁温的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉温度检测技术领域，尤其涉及锅炉蒸汽受热面壁温的检测方法。

背景技术

随着锅炉温度的提高，当前对于锅炉运行安全的需求也越来越大，而炉内锅炉管的蒸汽受热面的选材就直接影响锅炉的运行安全。一般地，蒸汽受热面内工质温度越高，选用的耐热钢材等级也需要越高，当然相应的制造成本也越高。为了控制制造成本，当前一般会根据工作条件下的炉内锅炉管的管壁温度，采用温度高于管壁温度的最低等级钢材。然而，由于实际运行工况与设计计算工况存在偏差，容易出现受热面钢材等级偏低，蒸汽受热面爆管的事故。

为了避免炉内锅炉管的蒸汽受热面出现爆管，当前需要对炉内锅炉管的蒸汽受热面进行监测。如图1所示，当前的监测方式是采用一种炉内锅炉管长寿命壁温测量装置，其包括紧固在锅炉管外壁11上的热电偶保护管12，与热工端子箱16相连接的热电偶14自热电偶保护管12一端穿入、另一端伸出，伸出的热电偶14即热电偶测温端，通过热电偶测温端装置13紧固在锅炉管外壁11上以进行炉内锅炉管的蒸汽受热面的测温。

然而，由于高温锅炉内环境恶劣，热电偶保护管若破损，热电偶也会很快失效，测量结果将受到影响；并且由于热电偶的安装限制以及热电偶保护管会减弱蒸汽受热面的管壁换热，壁温测点位置不能过于深入炉内，使得当前仅能测量蒸汽受热面一小部分的壁温，难以获得同一蒸汽受热面不同位置的壁温数据。可见，当前的锅炉蒸汽受热面壁温的监测方式不准确，且难以监测蒸汽受热面不同位置的壁温数据。

发明内容

本发明的实施例提供一种锅炉蒸汽受热面壁温的检测方法，以解决当前的锅炉蒸汽受热面壁温的监测方式不准确，且难以监测蒸汽受热面不同位置的壁温数据的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锅炉蒸汽受热面壁温的检测方法，包括：

步骤101、获取蒸汽受热面的入口蒸汽温度、入口蒸汽压力、出口蒸汽温度、出口蒸汽压力和入口烟气温度；

步骤102、根据所述入口蒸汽温度和入口蒸汽压力确定入口蒸汽焓；

步骤103、根据蒸汽受热面的总管长以及所述入口蒸汽温度、出口蒸汽温度，确定距离蒸汽受热面的入口一待测长度处的第一蒸汽温度，并以所述第一蒸汽温度作为所述待测长度处的假设蒸汽温度；

步骤104、根据所述蒸汽受热面的总管长以及所述入口蒸汽压力、出口蒸汽压力，确定所述待测长度处的蒸汽压力；

步骤105、根据所述假设蒸汽温度和所述待测长度处的蒸汽压力确定所述待测长度处的蒸汽焓，并根据入口烟气温度确定入口烟气焓；

步骤106、根据所述入口蒸汽焓、待测长度处的蒸汽焓以及入口烟气焓确定所述待测长度处的烟气焓，并根据所述待测长度处的烟气焓确定该待测长度处的烟气温度；

步骤107、根据所述待测长度处的烟气温度、假设蒸汽温度、蒸汽受热面的入口烟气温度、入口蒸汽温度确定该待测长度对应的第一传热温差；

步骤108、根据所述第一传热温差、传热面积、蒸汽受热面管子传热系数以及热有效系数确定该待测长度处的蒸汽焓升；

步骤109、根据所述待测长度处的蒸汽焓升及所述入口蒸汽焓确定该待测长度处的蒸汽焓；

步骤110、根据所述待测长度处的蒸汽焓从存储有水蒸汽热力特征数据的数据库中获取第二蒸汽温度；

步骤111、判断所述第二蒸汽温度与所述第一蒸汽温度的误差是否小于一预设误差阈值；若所述误差大于等于所述预设误差阈值，以所述第二蒸汽温度替换所述假设蒸汽温度，并返回执行步骤105；

步骤112、若所述误差小于所述预设误差阈值，将所述第二蒸汽温度叠加一预设温度值，生成待测长度处的蒸汽受热面壁温。

具体的，在所述蒸汽受热面的入口处设有前置减温箱时，所述入口蒸汽温度为前置减温器与入口联箱之间的混合蒸汽温度；在所述蒸汽受热面的入口处没有前置减温箱时，所述入口蒸汽温度为入口联箱的入口处的蒸汽温度。

进一步的，所述锅炉蒸汽受热面壁温的检测方法，还包括：

根据所述出口蒸汽温度和出口蒸汽压力确定出口蒸汽焓；

根据所述入口蒸汽焓和所述出口蒸汽焓计算蒸汽受热面内的蒸汽焓升ΔH：

ΔH＝H₂-H₁

其中，H₂为所述出口蒸汽焓；H₁为所述入口蒸汽焓。

此外，所述锅炉蒸汽受热面壁温的检测方法，还包括：

获取蒸汽受热面的出口烟气温度；