一种基于炉膛内壁温在线监测的电站锅炉炉膛智能吹灰系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113847611A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202110949887.9(22)申请日2021.08.18(71)申请人浙江大学地址310013浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人李培施子福薛志亮董瑀非钟崴周永刚(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人彭剑(51)Int.Cl.F23J1/06(2006.01)F23J3/02(2006.01)F23M11/04(2006.01)F23N5/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种基于炉膛内壁温在线监测的电站锅炉炉膛智能吹灰系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于炉膛内壁温在线监测的电站锅炉炉膛智能吹灰系统及方法，包括：锅炉受热面，由水冷壁管、鳍片和观火孔组成；耐高温回转式测枪，可通过观火孔伸入电站锅炉炉膛内部，用于观测锅炉炉膛受热面上的沾污和结渣状况；炉膛内壁温测量模块，用于对锅炉炉膛受热面的内壁温进行连续监测；温度采集转换模块，用于接收炉膛内壁温测量模块采集的信号，转换成数字信号后发送给工控机；工控机，用于接收温度采集转换模块的信号，以及给炉膛墙式吹灰器发送控制指令；炉膛墙式吹灰器，用于在接收工控机的控制指令后进行吹灰动作。本发明能够根据电站锅炉炉膛受热面局部位置的积灰或结渣状况，实现每一台炉膛墙式吹灰器的按需智能投用。CN113847611ACN113847611A权利要求书1/2页1.一种基于炉膛内壁温在线监测的电站锅炉炉膛智能吹灰系统，其特征在于，包括：电站锅炉炉膛受热面，由水冷壁管、鳍片和观火孔组成；耐高温回转式测枪，通过布置在电站锅炉炉膛受热面上的观火孔伸入炉膛内部，用于观测电站锅炉炉膛受热面上的沾污和结渣状况，作为炉膛内壁温测量模块测量得到的温度数据的验证；炉膛内壁温测量模块，设置在炉膛受热面水冷壁管之间的鳍片上，用于对锅炉炉膛受热面内壁温进行连续测量；温度采集转换模块，分别与炉膛内壁温测量模块和工控机连接，用于接收炉膛内壁温测量模块采集的温度信号，转换后传送给工控机；工控机，分别与温度采集转换模块和各个炉膛墙式吹灰器连接，用于接收温度采集转换模块的信号，以及给各个炉膛墙式吹灰器发送控制指令；炉膛墙式吹灰器，与工控机连接，用于在接收工控机的控制指令后吹掉受热面上结的渣块。2.根据权利要求1所述的基于炉膛内壁温在线监测的电站锅炉炉膛智能吹灰系统，其特征在于，所述的炉膛内壁温测量模块包括炉内集热块、炉外固定块和铠装热电偶；所述的炉内集热块固定在电站锅炉相邻2根炉膛水冷壁之间的鳍片炉膛内侧表面上，炉内集热块内设有热电偶安装测点；所述的炉外固定块固定在与炉内集热块相同位置的鳍片炉膛外侧表面上，所述的鳍片和炉外固定块上设有贯穿的热电偶安装孔，所述的铠装热电偶的测量端通过热电偶安装孔插入炉内集热块的热电偶安装测点内。3.根据权利要求2所述的基于炉膛内壁温在线监测的电站锅炉炉膛智能吹灰系统，其特征在于，所述炉内集热块和炉外固定块的两侧均设有与两侧水冷壁管外表面相同的弧形接触面，通过弧形接触面与水冷壁管外表面紧密贴合。4.根据权利要求3所述的基于炉膛内壁温在线监测的锅炉炉膛智能吹灰系统，其特征在于，所述的炉内集热块在热电偶安装测点和弧形接触面之间设有供炉内集热块受热膨胀的狭缝。5.根据权利要求2所述的基于炉膛内壁温在线监测的锅炉炉膛智能吹灰系统，其特征在于，所述的炉内集热块通过设置在炉内集热块下端的焊接块与鳍片的内侧焊接固定，所述的炉外固定块通过设置在炉外固定块上端的焊接块与鳍片的外侧焊接固定。6.根据权利要求2所述的基于炉膛内壁温在线监测的锅炉炉膛智能吹灰系统，其特征在于，所述的炉外固定块的热电偶安装孔内设置有内螺纹，与热电偶固定套管的外螺纹连接，通过热电偶固定套管对铠装热电偶进行可拆卸固定。7.一种基于炉膛内壁温在线监测的电站锅炉炉膛智能吹灰方法，其特征在于，使用权利要求1～6任一所述的电站锅炉炉膛智能吹灰系统，包括以下步骤：(1)在电站锅炉炉内不同位置的炉膛受热面上安装炉膛内壁温测量模块，连续采集各测量模块处的炉膛内壁温；(2)将耐高温回转式测枪通过炉膛上的观火孔伸入炉膛内部，对不同位置的炉膛受热面表面积灰及结渣状况进行观测，对拍摄的图像进行图像处理，获得炉膛受热面的积灰或结渣比例的定量数据；(4)根据耐高温回转式测枪获得的炉膛受热面的积灰或结渣比例的定量数据和炉膛内2CN113847611A权利要求书2/2页壁温测量模块连续采集的炉膛内壁温，构建炉膛受热面结渣程度与炉膛内壁温的数学模型；(5)基于构建的数学模型，建立炉膛受热面吹灰需求的算法，设定墙式吹灰器投运的温度阈值，工控机根据炉膛内壁温实时