空气预热器的漏风控制系统的制作方法

本实用新型涉及自动控制领域，具体而言，涉及一种空气预热器的漏风控制系统。

背景技术：

回转式空气预热器广泛应用于大型火电厂中，是降低煤耗、提高锅炉热效率的重要部件。但是，回转式空气预热器的转子一般会因为存在“蘑菇状”热变形而产生漏风情况。漏风情况不但会增大排烟热损失和引风机电耗，而且会因烟温降低而加速受热面腐蚀。当漏风情况严重时，将造成送入锅炉参加燃烧的空气量不足，从而直接影响锅炉出力。

漏风控制系统是为了解决空气预热器转子热变形引发的漏风问题而设计的一套自动跟踪控制系统，其可以实时跟踪转子的热变形量，进而通过扇形板升降机构控制扇形板的上下运动，使得密封间隙保持在合理范围。漏风控制系统可以明显减小单位千瓦燃煤消耗，提高机组运行效率。目前，现有技术中的漏风控制系统一般采用机械探头或电涡流传感器直接检测密封间隙，但是，无论是机械探头还是电涡流传感器，都需要预先安装于空气预热器内部，而且均存在工作环境恶劣、使用寿命短暂、无法在线维修更换等缺陷。综上，现有技术中的空气预热器的漏风控制系统存在控制精度较低、易损坏以及无法在线维修的技术问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种空气预热器的漏风控制系统，以至少解决现有技术中的空气预热器的漏风控制系统存在的控制精度较低、易损坏以及无法在线维修的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种空气预热器的漏风控制系统，该系统包括：转子形变检测装置，与空气预热器连接，用于检测上述空气预热器的转子的形变量；扇形板升降装置，与上述空气预热器连接，用于对上述空气预热器的扇形板进行升降操作；位移检测装置，与上述扇形板升降装置连接，用于检测上述扇形板的下放位移；漏风控制柜，分别与上述转子形变检测装置、上述扇形板升降装置和上述位移检测装置连接，用于根据上述转子的形变量和上述扇形板的下放位移得到上述空气预热器的密封间隙值，并根据上述密封间隙值控制上述扇形板升降装置运行。

进一步地，上述漏风控制柜包括：运算电路，分别与上述转子形变检测装置和上述位移检测装置连接，用于根据上述转子的形变量和上述扇形板的下放位移得到上述空气预热器的密封间隙值；第一控制电路，与上述运算电路连接，用于根据上述空气预热器的密封间隙值和预设密封间隙值范围生成第一控制信号。

进一步地，上述系统还包括：就地控制装置，分别与上述扇形板升降装置和上述控制电路连接，用于根据上述第一控制信号控制上述扇形板升降装置运行。

进一步地，上述系统还包括：电机检测装置，分别与上述空气预热器和上述漏风控制柜连接，用于检测上述空气预热器的驱动电机的电流值和转速值。

进一步地，上述漏风控制柜还包括：第一判断电路，与上述电机检测装置连接，用于判断上述驱动电机的电流值是否在预设电流值范围之内，从而生成第一判断结果；第二判断电路，与上述电机检测装置连接，用于判断上述驱动电机的转速值是否在预设转速值范围之内，从而生成第二判断结果；第二控制电路，分别与上述第一判断电路和上述第二判断电路连接，用于根据上述第一判断结果或上述第二判断结果生成第二控制信号，其中，上述第二控制信号用于指示上述就地控制装置控制上述扇形板升降装置对上述扇形板进行紧急提升操作。

进一步地，上述转子形变检测装置为激光传感器或温度传感器。

进一步地，上述激光传感器设置于上述空气预热器的热端面桁架，上述温度传感器设置于上述空气预热器的进气口和出气口。

进一步地，上述转子形变检测装置与上述空气预热器的热端面连接。

进一步地，上述扇形板升降装置为丝杠升降机。

进一步地，上述丝杠升降机上设置有减速机，用于当上述丝杠升降机运行时，对上述丝杠升降机进行减速操作。

在本实用新型实施例中，上述空气预热器的漏风控制系统通过转子形变检测装置检测空气预热器的转子的形变量，以及通过位移检测装置检测空气预热器的扇形板的下放位移，进而通过漏风控制柜根据该转子的形变量和该扇形板的下放位移得到该空气预热器的密封间隙值，达到了根据该密封间隙值控制扇形板升降装置运行的目的，从而实现了提升空气预热器的漏风控制系统的控制效率的技术效果，还实现了在对空气预热器有效控制的前提下降低空气预热器的漏风率以及提高其燃烧效率的技术效果，进而解决了现有技术中的空气预热器的漏风控制系统存在的控制精度较低、易损坏以及无法在线维修的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种可选的空气预热器的漏风控制系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的另一种可选的空气预热器的漏风控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

根据本实用新型实施例，提供了一种空气预热器的漏风控制系统的实施例，图1是根据本实用新型实施例的一种可选的空气预热器的漏风控制系统的结构示意图，如图1所示，该空气预热器的漏风控制系统包括：

转子形变检测装置101，与空气预热器103连接，用于检测空气预热器的转子的形变量；扇形板升降装置105，与空气预热器103连接，用于对空气预热器103的扇形板进行升降操作；位移检测装置107，与扇形板升降装置105连接，用于检测扇形板的下放位移；漏风控制柜109，分别与转子形变检测装置101、扇形板升降装置105和位移检测装置107连接，用于根据转子的形变量和扇形板的下放位移得到空气预热器103的密封间隙值，并根据密封间隙值控制扇形板升降装置105运行。

可选地，在本实用新型实施例中，上述空气预热器的漏风控制系统通过转子形变检测装置检测空气预热器的转子的形变量，以及通过位移检测装置检测空气预热器的扇形板的下放位移，进而通过漏风控制柜根据该转子的形变量和该扇形板的下放位移得到该空气预热器的密封间隙值，达到了根据该密封间隙值控制扇形板升降装置运行的目的，从而实现了提升空气预热器的漏风控制系统的控制效率的技术效果，还实现了在对空气预热器有效控制的前提下降低空气预热器的漏风率以及提高其燃烧效率的技术效果，进而解决了现有技术中的空气预热器的漏风控制系统存在的控制精度较低、易损坏以及无法在线维修的技术问题。

可选地，空气预热器(air pre-heater)一般简称为空预器，通过锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面，用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。多用于燃煤电站锅炉。空气预热器可分为管箱式、回转式两种，其中回转式又分为风罩回转式和受热面回转式两种。电站锅炉较常采用受热面回转式预热器。在锅炉中的应用一般为两分仓、三分仓、四分仓式，其中四分仓较常用于循环流化床锅炉中。

可选地，本申请实施例中的空气预热器的漏风控制系统可以用于控制火电厂回转式空气预热器。具体地，电站锅炉广泛采用的空气预热器有管式和回转式两种。回转式空气预热器以再生方式传递热量，烟气与空气交替流过受热面。当烟气流过时，热量从烟气传给受热面，受热面温度升高，并积蓄热量；当空气再流过时，受热面将积蓄的热量放给空气。

可选地，该漏风控制柜可以通过集成电路对空气预热器进行控制，也可以通过可编程逻辑控制器对空气预热器进行控制。具体地，可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

可选地，现有技术中通常采用机械探头或电涡流传感器直接检测密封间隙，本申请采用一种间接的方式检测密封间隙，首先检测空气预热器的转子的形变量和扇形板的下放位移，进而通过计算该转子的形变量和扇形板的下放位移，从而得到准确的密封间隙，需要说明的是，该转子的形变量由转子的热变形而产生。因此，本申请中获取密封间隙的方式精确度更高、检测成本更低，可广泛应用于工业现场。

可选地，该漏风控制柜可以包括：运算电路，分别与转子形变检测装置和位移检测装置连接，用于根据转子的形变量和扇形板的下放位移得到空气预热器的密封间隙值；第一控制电路，与运算电路连接，用于根据空气预热器的密封间隙值和预设密封间隙值范围生成第一控制信号。

具体地，第一控制电路中可以设置有多个电路比较器，用于对该密封间隙值和预设密封间隙值范围中的最大值进行比较，或者用于对该密封间隙值和预设密封间隙值范围中的最小值进行比较，从而根据上述比较结果生成第一控制信号。

可选地，该系统还可以包括：就地控制装置，分别与扇形板升降装置和控制电路连接，用于根据第一控制信号控制扇形板升降装置运行。具体地，就地控制装置也可称为就地操作装置，其可以具备独立的计算机处理与控制功能，其可以独立对扇形板升降装置进行控制，也可以配合漏风控制柜对扇形板升降装置进行联合控制，联合控制的控制优先级或控制顺序可以人为预先设置，本申请在此不做限制。就地控制装置可以根据第一控制信号控制扇形板升降装置运行，从而将空气预热器的密封间隙保持在预设范围之内，实现最佳的热端径向密封间隙。

可选地，该系统还可以包括：电机检测装置，分别与空气预热器和漏风控制柜连接，用于检测空气预热器的驱动电机的电流值和转速值。

可选地，该漏风控制柜还可以包括：第一判断电路，与电机检测装置连接，用于判断驱动电机的电流值是否在预设电流值范围之内，从而生成第一判断结果；第二判断电路，与电机检测装置连接，用于判断驱动电机的转速值是否在预设转速值范围之内，从而生成第二判断结果；第二控制电路，分别与第一判断电路和第二判断电路连接，用于根据第一判断结果或第二判断结果生成第二控制信号，其中，第二控制信号用于指示就地控制装置控制扇形板升降装置对扇形板进行紧急提升操作。

具体地，当空气预热器的驱动电机的电流异常或转速异常时，通过对扇形板进行紧急提升操作，可以保障空气预热器的漏风控制系统的安全性，降低空气预热器的故障发生率，延长空气预热器的使用寿命。

可选地，转子形变检测装置为激光传感器或温度传感器。

具体地，激光传感器设置于空气预热器的热端面桁架，并通过导向钢管对准转子角钢。温度传感器设置于空气预热器的进气口和出气口，需要说明的是，该进气口可以为烟气和/或空气的进气口，该出气口可以为烟气和/或空气的出气口。

具体地，激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器。其由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，其具备无接触远距离测量、速度快、精度高、量程大、抗光、电干扰能力强等优点，激光传感器可以直接检测空气预热器的转子的形变量。温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多，其按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

需要说明的是，本申请中的转子形变检测装置无需预先安装于空气预热器的内部，其成本低廉、操作简单且检测效率较高，从而可以克服传统机械探头或电涡流传感器需要安装于空预器内部、工作环境恶劣、使用寿命短、无法在线维修更换等缺点，因此，本申请中的转子形变检测装置更适用于工业现场。

可选地，转子形变检测装置与空气预热器的热端面连接。

可选地，该系统还可以包括：外接交流电源，与漏风控制柜连接，用于向漏风控制柜供电。具体地，该外接交流电源可以为额定电压可以为220V，额定电流为10A、额定频率为50Hz的交流电源。

可选地，该扇形板升降装置为丝杠升降机。丝杠升降机具有结构紧凑、体积小、重量轻、动力源广泛、噪音小、安装方便、使用灵活、功能多、配套形式多、可靠性高、使用寿命长等优点。其能按一定程序准确地控制调整提升或推进的高度，也可以用电动机或其它动力直接带动，还可以手动。该丝杠升降机的结构型式、装配方式、传动比、提升高度等在此不做限制，该丝杠升降机还可以具备自锁功能。

可选地，该丝杠升降机上设置有减速机，用于当丝杠升降机运行时，对丝杠升降机进行减速操作。具体地，减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。

可选地，图2是根据本实用新型实施例的另一种可选的空气预热器的漏风控制系统的结构示意图，如图2所示，该漏风控制柜20可以同时控制一个或多个空气预热器(图2中的空气预热器201和空气预热器202)，每个空气预热器均配备一套独立的检测装置和控制装置，其中，检测装置包括位移检测装置203、激光传感器204、温度传感器205等，控制装置包括就地控制装置206和扇形板升降装置207等。该漏风控制柜和就地控制装置上可以有仪表盘、指示灯、按键等部件，用于实现该漏风控制系统的当前工作状态显示、进行告警、指令输入等功能。

可选地，在本实用新型实施例中，上述空气预热器的漏风控制系统通过转子形变检测装置检测空气预热器的转子的形变量，以及通过位移检测装置检测空气预热器的扇形板的下放位移，进而通过漏风控制柜根据该转子的形变量和该扇形板的下放位移得到该空气预热器的密封间隙值，达到了根据该密封间隙值控制扇形板升降装置运行的目的，从而实现了提升空气预热器的漏风控制系统的控制效率的技术效果，还实现了在对空气预热器有效控制的前提下降低空气预热器的漏风率以及提高其燃烧效率的技术效果，进而解决了现有技术中的空气预热器的漏风控制系统存在的控制精度较低、易损坏以及无法在线维修的技术问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。