[发明专利]一种过热器壁温预测和其氧化层厚度预测的方法

说明书

本发明涉及的一种过热器壁温预测和其氧化层厚度预测的方法，假设氧化层/蒸汽界面的温度t_w1，将过热器进口烟温传感器的数据作为t_g1、过热器出口烟温度传感器的数据作为t_g2、过热器进口蒸汽温度作为t_s1、过热器出口蒸汽温度作为t_s2；用烟气的放热量公式等于管外烟气的放热量公式φ_g＝φ₂计算基体的导热量φ₂，得出换热管基体/氧化层温度t_w2；氧化层导热量φ₁＝φ₂，假设氧化层厚度δ计算得出氧化层基层温度t_w3；代入蒸汽的吸热量公式计算换热管内蒸汽吸热量φ₂，若φ_s＝φ_g，则继续流程，若不相等则回到开头重新假设管外侧壁温t_w1；计算得出氧化层厚度x，若x＝δ，则得出氧化层厚度δ，若不相等，再重新假设氧化层厚度x。本发明通过迭代计算实现过热器壁温预测和氧化层厚度预测，从而避免出现事故。

技术领域

本发明涉及工业锅炉传热及控制技术的技术领域，尤其涉及一种过热器壁温预测和其氧化层厚度预测的方法。

背景技术

过热蒸汽在工业生产中起着重要的作用。给水在锅炉内吸收辐射热和对流热变成汽水混合物，在汽包内汽水分离出饱和蒸汽；饱和蒸汽在过热器内吸收烟气的对流热和部分辐射热，经过减温，变成额定温度和压力的过热蒸汽。因过热器一般布置于较高烟气温度的对流烟道内，过热器内的蒸汽温度较对流管束内汽水混合物温度高，蒸汽与烟气的换热比对流管与换气的换热效果差，所以过热器的工作环境较一般对流管束恶劣。

过热器结垢的原因在于，饱和蒸汽中携带的水滴内含有较多的氯化物、磷酸钠和硅化物的盐类时，这些含盐类很高的水滴，被蒸汽带劲过热器管理，日积月累，水分蒸发后盐类沉积在过热器管壁上，形成盐垢后影响过热器传热，引起过热器管过热爆管等危急过热器的安全的事故。

过热器结盐垢后，运行中会出现下列反常现象：过热蒸汽温度降低；排烟温度增高；金属壁温增高；过热器进出口压力差增大。

当发生盐类物质析出堵塞过热器管内，其过热器处在高温烟气的特性容易发生过热器壁温超温，而工业锅炉过热器不同于电站锅炉，其监测点少、过热器本体隐藏在锅炉本体内部不易被检修等特性，事故发生前往往没有任何征兆，过热器一旦局部过热发生爆管即将引发蒸汽泄漏，是非常严重的安全事故。

因此亟需一种预测过热器的壁温和其氧化层厚度的方法，从而在事故发生之前就发出预警和报警。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种过热器壁温预测和其氧化层厚度预测的方法，预测过热器的壁温及氧化层厚度，可提前预警，避免出现事故。

本发明的目的是这样实现的：

一种壁温预测和其氧化层厚度预测的方法，它包括以下内容：

首先在过热器上设置过热器进口蒸汽温度传感器、过热器出口蒸汽温度传感器、过热器进口烟气温度传感器和过热器出口烟气温度传感器，所述进口蒸汽温度传感器、过热器出口蒸汽温度传感器、过热器进口烟温度传感器、过热器出口烟温度传感器均连接至温度采集模块；所述温度采集模块与PLC内部存储器连接，PLC内部存储器与物联网传输模块连接，物联网传输模块通过4G/5G信号传送至云平台服务器，云平台服务器与过热器壁温超温算法模块、过热器氧化皮厚度算法模块连接后传送至PC/手机端，所述云平台服务器和过热器氧化皮厚度算法模块均与过热器氧化皮人工测量手工输入器连接；