一种用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法
【专利摘要】一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，所述的工业炉包括设置于风机总管上的压力调节阀，若干烧嘴，每个烧嘴设有煤气阀，空气阀和火焰检测器，所述的检测方法步骤如下：（1）将所述烧嘴划分为若干个被测区域；（2）采集被测区域的温度；（3）将各被测区域获取的信号A/D转换；（4）读取、计算并显示被测区域温度信号的变化曲线；（5）将实际检测的温度变化曲线与设定的温度曲线进行对比，判断存在内泄漏现象的被测区，发出泄漏报警信号；（6）开启空气阀，通过火焰检测器检测到烧嘴火焰，发出报警信号。本发明的一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法可以实现对阀门内泄漏的在线检测，快速发现小流量内泄漏的存在，减少损耗。
【专利说明】-种用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生产工艺检测领域，具体涉及一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气 阀门内泄漏的方法。
【背景技术】
[0002] 对于阀门的内泄漏检测，目前普遍采用设备停用或者更换后，对管路内充入一定 压力的氮气或其他惰性气体后，若在一段时间内压力稳定或者压降在可接受限度之内，则 判定可接受的离线方式进行。
[0003] 申请号为201010614664. 9的发明涉及一种燃气泄漏检测方法，包括如下步骤： (1)打开燃气激波吹灰系统的燃气主路电磁阀，关闭被检测的燃气分支路的第一电磁阀， 向燃气管路充气；（2)根据燃气主路上的信号测量装置检测到的泄漏信号值是否在允许的 范围内，判定燃气主路电磁阀出口至第一电磁阀入口之间的燃气管路是否存在燃气泄漏；
[3] 按照步骤（1)、（2)对下一个燃气支路进行检测。但是该发明不适用于在线检测。
【发明内容】
[0004] 为解决以上问题，本发明的目的在于提供一种在线监测阀门内泄漏的一种利用炉 温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法。
[0005] 本发明的一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法的技术方案 如下：
[0006] 一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，所述的工业炉包括设 置于风机总管上的压力调节阀，若干烧嘴，每个烧嘴设有煤气阀，空气阀和火焰检测器，其 特征在于，所述的检测方法包括如下步骤：
[0007] (1)将所述的烧嘴划分为若干个被测区域，每个被测区域至少包含两个烧嘴；
[0008] (2)使用传感器按照预设的取样间隔时间采集被测区域的温度，获取表述每个区 域被测温度变化情况的模拟信号；
[0009] (3)将各被测区域获取的模拟信号进行A/D转换，形成对应的数字信号并储存到 存储装置；
[0010] (4)读取存储装置储存的各被测区域的数字信号，计算并通过图形显示装置，分别 显示各被测区域温度信号的温度变化曲线；
[0011] (5)将实际检测的温度变化曲线与设定的温度曲线进行对比，如果被测区域温度 变化曲线相对于设定的温度变化曲线连续N个点呈现单侧分布，则判断该被测区域存在内 泄漏现象，发出泄漏报警信号；
[0012] (6)开启空气阀，通过火焰检测器检测烧嘴火焰，在所述的火焰检测器检测到烧嘴 火焰后，发出报警信号。
[0013] 根据本发明的一种用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，其特征在 于，所述的N取值为6?8,所述的取样间隔时间设定为7?9秒，若温度曲线连续6?8个 点均单侧分布，则判定被测区域存在内泄漏现象。
[0014] 根据本发明的一种用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，其特征在 于，所述的每个被测区域包含两个烧嘴。
[0015] 根据本发明的一种用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，其特征在 于，在开启空气阀之前，先调节风机总管上的压力调节阀的开度。
[0016] 根据本发明的一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，其特征 在于，所述的风机总管上的压力调节阀的开度调节在20%?40%。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] 本发明提供的一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，可通过 在线检测快速发现小流量内泄漏的存在。采用本发明的检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法 操作运行简便，节约成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为内泄漏状态判定示意图；
[0020] 图2为区域划分示意图；
[0021] 图3为检测方法的流程图。
[0022] 图1中：上方为发散温度曲线，下方为等幅震荡收敛曲线，SP表示温度曲线设 定值，PV表示温度曲线实际值；图2中：1#至12#为烧嘴，A1至A6为主控区域；图3中： DT-flag为模型恒温、降温标志位，Area-ID为控制区域识别码；T-PV-【Area-ID】为对 应控制区域的温度实际值，T-SP-【Area-ID】为对应控制区域的温度设定值，Area-flag 【Area-ID】为对应区域内泄漏报警标志位，
[0023] Air-valve-deg-SP为空气阀门开度值。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和实施例对本发明的一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门 内泄漏的方法作进一步的说明。
[0025] 下面结合附图和实施例对本发明的一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门 内泄漏的方法作进一步的说明。
[0026] 首先阐述选择温度作为间接判定量的原因以及异常判定规则如下：正常火焰由于 燃烧空气的喷射及搅拌作用，会形成明显的棒状长火焰，并引起对面炉壁上的热电偶附近 温度升高；而煤气内泄漏量一般较小，与正常喷射火焰引起的温升不同，其仅仅在烧嘴附近 弥散性燃烧，无明显火焰。仅会导致烧嘴附近区域的温度升高。两者引起的温度变化区分 特征明显，因此，选择其为对象量。这通过监控温度曲线，就可以进行有效识别；由于钢锭加 热工艺将炉温曲线划分为升温、保温、降温三个阶段。其中在升温阶段，阀门均处于打开状 态，因此无法区分是否存在内泄漏，且内泄漏对燃烧无不良影响，因此判定模型仅仅在保温 与降温阶段投入；通过对保温及降温段正常状态下的温度曲线进行局部放大可以发现，实 际值PV以设定值SP为对称轴，呈正弦波方式，即等副震荡曲线(如图1所示)，而内泄漏导 致的温度曲线则呈现发散趋势(如图1所示)，因此，为有效区分两者，将温度设定值SP看作 统计学中SPC工具X-R图的X，将温度的实际值PV看作X-R图的R，规定：若在一段时间内， 连续N个点均单侧分布，则判断此过程异常，进而触发相应的预防机制，标准如下：
[0027] A :图上连续N点出现在管制中心线的一侧；
[0028] B :图上连续N点出现持续上升或下降的规律性变化。
[0029] 考虑阀门动作时间与及时性，此处取N=7,取样间隔为8秒，若温度曲线连续7个点 均单侧分布，则判断异常(如图1所示)。
[0030] 工作原理如下：如图2所示，首先通过区域细化，将烧嘴进行区域划分，优选地，每 两个烧嘴划分为一个区域，每个烧嘴配有独立的一对空气与煤气阀门，均安装在烧嘴前燃 烧空气与煤气入口管路上，确定燃气阀门所述烧嘴与温度检测元件的对应关系，其中A1区 域由1#、3#烧嘴及1#控温热电偶T1组成，依此类推，共划分为6个主控区域。如图3所示， 在降温阶段标志位DT-flag=l时，启动内泄漏循环扫描判断程序功能块，对6个主控区域 进行循环检测，一旦符合前述的异常判断规则，则判定对应区域内的烧嘴存在内泄漏(如图 3所示)，在每个烧嘴上安装火焰检测器及空气阀，优选地选取紫外线火焰检测器，当通过控 温热电偶检测并发出报警时，手动将空气风机入口总管压力调节阀开度调节在20%?40%， 优选地调节在30%左右(根据各个不同厂家的风机喘振点开度有所差别，目的是防止风压 过大，一旦打开报警区域内对应烧嘴的风阀后会将火吹灭)，然后控制系统发出指令开打烧 嘴前的空气阀(煤气阀仍处于关闭状态)，适量的空气使得泄露煤气燃烧火焰呈现紫外线火 焰检测器可有效识别的柱状火焰，这样即可确定具体是区域内哪个烧嘴对应的煤气阀门存 在泄漏。火焰检测器检测到火焰存在后，发出信号反馈至控制系统内对应的I/O模块，这样 系统内对应的位号被赋值为有效，程序扫描到位号状态后执行对应的声光报警子程序，然 后采取相应措施，现场关闭支管前端手动切断阀，然后旋下四个六角螺栓，解体阀门，检查 内部情况，更换受损部件。
[0031] 本发明的一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，可通过在线 检测快速发现小流量内泄漏的存在。采用本发明的检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法操作 运行简便，节约成本。
【权利要求】
1. 一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，所述的工业炉包括设置 于风机总管上的压力调节阀，若干烧嘴，每个烧嘴设有煤气阀，空气阀和火焰检测器，其特 征在于，所述的检测方法包括如下步骤： (1) 将所述的烧嘴划分为若干个被测区域，每个被测区域至少包含两个烧嘴； (2) 使用传感器按照预设的取样间隔时间采集被测区域的温度，获取表述每个区域被 测温度变化情况的模拟信号； (3) 将各被测区域获取的模拟信号进行A/D转换，形成对应的数字信号并储存到存储 装置； (4) 读取存储装置储存的各被测区域的数字信号，计算并通过图形显示装置，分别显示 各被测区域温度信号的温度变化曲线； (5) 将实际检测的温度变化曲线与设定的温度曲线进行对比，如果被测区域温度变化 曲线相对于设定的温度变化曲线连续N个点呈现单侧分布，则判断该被测区域存在内泄漏 现象，发出泄漏报警信号； (6 )开启空气阀，通过火焰检测器检测烧嘴火焰，在所述的火焰检测器检测到烧嘴火焰 后，发出报警信号。
2. 根据权利要求1所述的一种用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，其 特征在于，所述的N取值为6?8,所述的取样间隔时间设定为7?9秒，若温度曲线连续 6?8个点均单侧分布，则判定被测区域存在内泄漏现象。
3. 根据权利要求1所述的一种用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，其 特征在于，所述的每个被测区域包含两个烧嘴。
4. 根据权利要求1所述的一种用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法，其 特征在于，在开启空气阀之前，先调节风机总管上的压力调节阀的开度。
5. 根据权利要求4所述的一种利用炉温变化在线检测工业炉煤气阀门内泄漏的方法， 其特征在于，所述的风机总管上的压力调节阀的开度调节在20%?40%。
【文档编号】G01M3/00GK104122037SQ201310153787
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月28日 优先权日:2013年4月28日
【发明者】李高鹏 申请人:宝山钢铁股份有限公司