一种锅炉受热面氧化皮脱落监测装置及防控方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115451395A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202210990763.X(22)申请日2022.08.18(71)申请人上海发电设备成套设计研究院有限责任公司地址200240上海市闵行区剑川路1115号(72)发明人张磊李剑宁朱晓磊刘建军陈朝松崇培安何翔(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师边人洲(51)Int.Cl.F22B37/38(2006.01)G01V9/00(2006.01)G06N3/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种锅炉受热面氧化皮脱落监测装置及防控方法(57)摘要本发明提供了一种锅炉受热面氧化皮脱落监测装置及防控方法，所述防控方法包括以下步骤：在各个锅炉蒸汽出口管上安装氧化皮脱落监测装置；锅炉燃烧时通过受热面将水加热成为蒸汽；蒸汽携带脱落氧化皮进入管道撞击氧化皮脱落监测装置，产生振动信号，所得振动信号经转换处理，得到氧化皮质量监测值；根据燃料投运情况、风门开度与锅炉效率、炉膛出口NOx含量以及氧化皮质量目标值之间的关系，建立神经网络，得到计算模型；当氧化皮质量监测值超过限定值时，根据计算模型，对燃料投运情况和风门开度进行调整。该方法通过控制氧化皮颗粒质量，有效降低锅炉四管泄漏以及汽机固体颗粒腐蚀，减缓汽轮机叶栅冲蚀状况，叶栅寿命可提高50％。CN115451395ACN115451395A权利要求书1/2页1.一种锅炉受热面氧化皮脱落防控方法，其特征在于，所述防控方法包括以下步骤：(1)在各个锅炉蒸汽出口管上安装氧化皮脱落监测装置；锅炉燃烧时通过受热面将水加热成为蒸汽；蒸汽携带脱落氧化皮进入管道撞击氧化皮脱落监测装置，产生振动信号，所得振动信号经转换处理，得到氧化皮质量监测值；(2)根据燃料投运情况、风门开度与锅炉效率、炉膛出口NOx含量以及氧化皮质量目标值之间的关系，建立神经网络，得到计算模型；当氧化皮质量监测值超过限定值时，根据计算模型，对燃料投运情况和风门开度进行调整，实现防控。2.根据权利要求1所述的防控方法，其特征在于，步骤(1)将所述振动信号转换为氧化皮质量的计算公式为：其中，M为蒸汽管道中氧化皮质量，mg/h；α为信号修正系数，mg/(h·V)；R为蒸汽管道半径，m；L为连杆在蒸汽管道中的长度，m；a为蒸汽流速修正系数s/m；b为颗粒径向分布修正系数；v为蒸汽流速，m/s；f为信号接收器接收到的电压信号值，V。3.根据权利要求1或2所述的防控方法，其特征在于，步骤(2)所述神经网络算法包括BP神经网络算法。4.根据权利要求3所述的防控方法，其特征在于，所述BP神经网络输入层的神经元种类包括7种，分别包括机组负荷、主蒸汽温度、主蒸汽压力、过热器减温水量、磨煤机电流、磨煤机出口分离器挡板开度以及风门挡板开度；优选地，所述BP神经网络每个隐含层的神经元个数为7个；优选地，所述BP神经网络输出层的神经元个数为3个，分别为锅炉效率、炉膛出口NOx含量以及氧化皮质量。5.根据权利要求3所述的防控方法，其特征在于，所述BP神经网络输入层至隐含层的神经元传递函数包括优选地，所述BP神经网络隐含层至出输出层的神经元传递函数包括或6.根据权利要求3所述的防控方法，其特征在于，所述BP神经网络的最大训练周期为100，训练精度为95％。7.根据权利要求4所述的防控方法，其特征在于，所述BP神经网络的学习速率η为0.1‑0.4。8.一种如权利要求1‑7任一项所述的防控方法采用的氧化皮脱落监测装置，其特征在于，所述氧化皮脱落监测装置包括依次连接的氧化皮监测连杆、信号转换器以及信号接收器，所述氧化皮监测连杆穿插至与所述锅炉受热面相连的蒸汽管道内。9.根据权利要求8所述的氧化皮脱落监测装置，其特征在于，所述氧化皮监测连杆的材质包括不锈钢。2CN115451395A权利要求书2/2页10.根据权利要求8或9所述的氧化皮脱落监测装置，其特征在于，所述信号转换器内包括拾振器、F/V信号转换电路、放大电路和标准化电路。3CN115451395A说明书1/6页一种锅炉受热面氧化皮脱落监测装置及防控方法技术领域[0001]本发明属于锅炉监测技术领域，具体涉及一种锅炉受热面氧化皮脱落监测装置及防控方法。背景技术[0002]目前以火力发电为主的电力装机结构下，大型燃煤火电机组向着更高参数的超(超)临界技术升级成为必然选择。中国已经成为世界上先进超超临界技术机组的运行数量和新建数量最多的国家。超(超)临界技术的发展有力的支撑起我国电力生产结构向更高效、清洁的方向转型升级，但是在技术的推广应用过程中，也给我国发电设备的可靠、安全运行带来诸多问题。[0003]其中锅炉高温受热面氧化皮脱落造成的