专利名称：一种锅炉对流受热面灰污监测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于燃烧在线监测技术领域，尤其涉及一种锅炉对流受热面灰污监测方法及装置。
背景技术：
火力发电机组锅炉在正常运行时，燃料多为固体燃料(如煤)或者含灰份的液体燃料，由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则造成结渣，而温度低于灰熔点的灰粒在受热面上沉积则造成积灰，一旦锅炉受热面形成积灰或者结渣， 受热面的换热能力降低，工质吸热量减少，烟气侧温度升高，影响锅炉的经济性，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，此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
针对上述背景技术中提到目前对流受热面灰污监测的不足，本发明提出一种锅炉对流受热面灰污监测方法及装置。本发明的技术方案是，一种锅炉对流受热面灰污监测装置，其特征是该装置包括声波导管、声波接收器、声波发生器、信号调理器、接线盒、输入输出装置、功率放大器和工控机；所述声波导管的一端和锅炉水冷壁连接；声波导管的另一端和声波发生器连接； 声波接收器放置在声波导管上；声波接收器和信号调理器连接；信号调理器和接线盒连接；接线盒分别与输入输出装置和功率放大器连接；输入输出装置和工控机连接；功率放大器和声波发生器连接。—种灰污监测的方法，其特征是该方法包括以下步骤步骤1 工控机发送产生声波信号，该信号经功率放大器放大后送至声波发生器；步骤2 声波发生器发出声波，声波经声波导管传播到锅炉炉膛内，声波接收器接收到锅炉炉膛的声波返回信号，经信号调理器、接线盒和输入输出设备传至工控机；步骤3 工控机接收到信号后测量出声波飞渡时间，进而求得锅炉烟气侧平均温度；步骤4 通过锅炉烟气侧平均温度求得实际换热系数，最终得到灰污系数。锅炉烟气侧平均温度的计算公式为
权利要求
1.一种锅炉对流受热面灰污监测装置，其特征是该装置包括声波导管、声波接收器、声波发生器、信号调理器、接线盒、输入输出装置、功率放大器和工控机；所述声波导管的一端和锅炉的水冷壁连接；声波导管的另一端和声波发生器连接；声波接收器放置在声波导管上；声波接收器和信号调理器连接；信号调理器和接线盒连接； 接线盒分别与输入输出装置和功率放大器连接；输入输出装置和工控机连接；功率放大器和声波发生器连接。
2.一种使用权利要求1所述的装置对锅炉对流受热面进行灰污监测的方法，其特征是该方法包括以下步骤步骤1 工控机发送产生声波信号，该信号经功率放大器放大后送至声波发生器； 步骤2 声波发生器发出声波，声波经声波导管传播到锅炉炉膛内，声波接收器接收到锅炉炉膛的声波返回信号，经信号调理器、接线盒和输入输出设备传至工控机；步骤3 工控机接收到信号后测量出声波飞渡时间，进而求得锅炉烟气侧平均温度； 步骤4 通过锅炉烟气侧平均温度求得实际换热系数，最终得到灰污系数。
3.根据权利要求2所述的灰污监测的方法，其特征是所述锅炉烟气侧平均温度的计算公式为H2T = ~--IO6 -273.16Bt2其中T为锅炉烟气侧平均温度； D为声波发生器和声波接收器之间距离； B为声音常数； τ为声波飞渡时间。
4.根据权利要求3所述的灰污监测的方法，其特征是所述实际换热系数的计算公式为K' = BjQdc/(AtH) 其中K'为实际换热系数； Bj为燃料量； Qdc为对流换热量； At为对数平均温差； H为对流换热面积。
5.根据权利要求4所述的灰污监测的方法，其特征是所述对流换热量Qd。的计算公式为Qdc =φ{Γ~Γ+^alD其中I'为受热面进口处烟气的焓值； I"为受热面出口处烟气的焓值； //； 为漏风带入的空气的焓值；Δ α为过量空气系数。
6.根据权利要求4所述的灰污监测的方法，其特征是所述灰污系数的计算公式为DC = I-[ K其中DC为灰污系数； K为理论换热系数。
全文摘要
本发明公开了燃烧在线监测技术领域中的一种锅炉对流受热面灰污监测方法及装置。本发明的装置包括声波导管、声波接收器、声波发生器、信号调理器、接线盒、输入输出装置、功率放大器和工控机；首先，工控机发送产生声波信号，经功率放大器放大后送至声波发生器；然后，声波发生器发出声波，声波经声波导管传播到锅炉炉膛内，声波接收器接收到锅炉炉膛的声波返回信号，将其传至工控机；之后，工控机测量出声波飞渡时间，进而求得锅炉烟气侧温度；最后，求得实际换热系数，最终得到灰污系数。本发明采用非接触式测量，可应用在高温、多尘和污染的环境；此装置操作简单，提供清晰简单的可视化界面。
文档编号G01N29/07GK102353720SQ20111025655
公开日2012年2月15日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者安连锁, 张世平, 沈国清, 邓喆 申请人:华北电力大学