锅炉膨胀在线监测系统.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CN110487239A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910751571.1(22)申请日2019.08.15(71)申请人内蒙古京能双欣发电有限公司地址016014内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗蒙西镇工业园区(72)发明人李瑞东张文平杨林武波徐有和张伟薛时飞薛蛟闫立坤崔洪张佩(74)专利代理机构北京精金石知识产权代理有限公司11470代理人刘先荣(51)Int.Cl.G01B21/32(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称锅炉膨胀在线监测系统(57)摘要本发明提供了一种锅炉膨胀在线监测系统，包括数据采集转化模块、数据分析控制模块和数据存储模块，数据采集转化模块通过EBUS通讯与数据分析控制模块连接，数据分析控制模块通过MODBUS通讯与数据存储模块连接；所述数据采集转化模块包括膨胀检测指示器和位移传感器，用于采集膨胀点的膨胀量，并将膨胀量转化为电信号。可以及时发现点火升压不当或安装、检修不良引起的设备变形，防止膨胀不均发生裂纹和泄露，对锅炉的安全性提供了监测依据，既节省了人力物力，又能保证实时监控锅炉膨胀情况，对可能发生的危险做到及时的预判，从而及时避免设备的损坏，对锅炉的安全性有了显著的提升。CN110487239ACN110487239A权利要求书1/2页1.一种锅炉膨胀在线监测系统，包括数据采集转化模块、数据分析控制模块和数据存储模块，数据采集转化模块通过EBUS通讯与数据分析控制模块连接，数据分析控制模块通过MODBUS通讯与数据存储模块连接；所述数据采集转化模块包括膨胀检测指示器和位移传感器，所述数据采集转化模块用于采集膨胀点的位移量，并将位移量转化为电信号；所述数据分析控制模块用于将电信号转化为膨胀量后进行分析处理。2.根据权利要求1所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，所述膨胀检测指示器包括底板、指针杆和支撑端，其中，指针杆垂直设置在底板上，支撑端与指针杆垂直且相交于指针杆的中间位置，支撑端与底板平行，所述膨胀检测指示器通过固定支架固定在锅炉的易膨胀点处。3.根据权利要求2所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，所述位移传感器包括位移传感器a、位移传感器b和位移传感器c，其中，位移传感器a和位移传感器b分别设置在所述底板的相邻角上，位移传感器c设置在所述指针杆的顶端，位移传感器a、位移传感器b和位移传感器c通过拉绳设置在所述支撑端的同一点上。4.根据权利要求1所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，所述数据分析控制模块采用DCS控制系统。5.根据权利要求4所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，所述DCS控制系统还包括报警模块，报警模块中设置有报警阈值，当膨胀量超过报警阈值时，所述DCS控制系统显示测点变色同时发出报警声音。6.根据权利要求1所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，所述位移量为易膨胀点到各个位移传感器安装点的距离，记为A、B、C，所述位移传感器将位移量转化为电信号发送到所述数据分析控制模块。7.根据权利要求6所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，所述数据分析控制模块将所述电信号转化为膨胀矢量，在三维坐标系中，各膨胀矢量用以下公式表示：A2＝(XA)2+(YA)2+(ZA)2；B2＝(XB)2+(YB)2+(ZB)2；C＝YC，式中，XA、YA和ZA分别为A在X、Y和Z轴方向上的分量，XB、YB和ZB分别为B在X、Y和Z轴方向上的分量，YC为C在Y轴方向上的分量。8.根据权利要求6所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，在所述数据分析控制模块中根据空间几何学，将上述膨胀矢量转化为以下公式表示：其中，D表示为X轴向上两个位移传感器安装点的距离。9.根据权利要求8所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，所述数据分析控制模块计算膨胀矢量的过程如下：A2＝(XA)2+C2+(ZA)2(1)B2＝(D-XA)2+C2+(ZA)2(2)公式(2)变换得出：2CN110487239A权利要求书2/2页B2-C2-D2+2*D*XA＝(XA)2+(ZA)2(3)公式(1)变换得出：(XA)2+(ZA)2＝A2-C2(4)将公式(4)代入公式(3)中得出：XA＝(A2-B2+C2)/(2*D)(5)将公式(5)代入公式(1)中可得出ZA的值，到此A的三个分量XA，YA，ZA求得解。10.根据权利要求9所述的锅炉膨胀在线监测系统，其特征在于，所述B的分量计算过程为：将XA，YA，ZA代入公式(0)，其中，XB＝D-XA，YB＝YA，ZB＝ZA。3CN110487239A说明书1/4页锅炉膨胀在线监测系统技术领域[0001]本发明属于锅炉监测领域，具体涉及一种锅炉膨胀在线监测系统。背景技