电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统及方法.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CN106950168A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710285411.3(22)申请日2017.04.27(71)申请人南京达凯电力自动化设备有限公司地址210012江苏省南京市雨花台区阅城大道20号-1(72)发明人吴同旺杨云芳(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231代理人滕诣迪(51)Int.Cl.G01N17/00(2006.01)G01N1/24(2006.01)G01N21/3504(2014.01)G05B19/05(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统及方法(57)摘要本发明涉及电站锅炉高温腐蚀技术领域，尤其涉及一种电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统，包括取样单元、冷却单元、气氛预处理单元和分析单元，取样单元包括取样管和取样探头，冷却单元把还原性气氛中的水蒸气以液态水的形式排出，经气氛预处理单元处理后的还原性气氛进入气氛分析仪进行红外测量，测量数据传输到PLC控制器中，PLC控制器经过处理后给出还原性气氛中各气体浓度的测量值和分析得到锅炉的高温腐蚀程度，PLC控制器根据还原性气氛中各气体浓度的测量值对造成锅炉的高温腐蚀的因素进行调整。本发明通过在线监测还原性气氛的浓度、在线显示高温腐蚀的程度、从而闭环控制影响高温腐蚀的因子，实现减缓高温腐蚀或避免高温腐蚀。CN106950168ACN106950168A权利要求书1/2页1.电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统，其特征在于：包括取样单元、冷却单元、气氛预处理单元和分析单元；所述的取样单元包括取样管和取样探头，所述的取样管安装在锅炉炉壁上，所述的取样探头安装在取样管的内部，所述的取样探头用于抽取粉尘与还原性气氛的混合物，并滤除粉尘与还原性气氛的混合物中的粉尘；所述的冷却单元把还原性气氛中的水蒸气以液态水的形式排出；所述的气氛预处理单元包括排凝系统、气氛干燥系统和二级微粒过滤器，还原性气氛经排凝系统排出液态水，再经气氛干燥系统干燥，最后经二级微粒过滤器滤除微小颗粒；所述的分析单元包括气氛分析仪、PLC控制器和DCS系统，经气氛预处理单元处理后的还原性气氛进入气氛分析仪进行红外测量，测量数据传输到PLC控制器中，PLC控制器经过处理后给出还原性气氛中各气体浓度的测量值和分析得到锅炉的高温腐蚀程度，所述的PLC控制器将报警信号输出至DCS系统，所述的PLC控制器根据还原性气氛中各气体浓度的测量值对造成锅炉的高温腐蚀的因素进行调整，减缓锅炉的高温腐蚀。2.根据权利要求1所述的电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统，其特征在于：所述的电站锅炉的高温腐蚀监测控制系统还包括反吹单元，所述取样探头的尾部设置有三通球阀，反吹单元通过三通球阀的一个出气端口连接在取样探头的尾部。3.根据权利要求1所述的电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统，其特征在于：所述的取样探头为不锈钢粉末烧结滤棒。4.根据权利要求1所述的电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统，其特征在于：所述取样管的安装位置与气氛分析仪的距离不超过10米。5.根据权利要求1所述的电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统，其特征在于：所述的冷却单元包括散热片、冷却风系统和冷却器，还原性气氛进入到冷却器中进行冷凝，散热片用于冷却器的散热，所述的冷却风系统采用压缩空气对散热片进行连续吹扫。6.根据权利要求1所述的电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统，其特征在于：所述的分析单元还包括液晶触摸屏，所述的液晶触摸屏与PLC控制器相连。7.利用权利要求1所述的电站锅炉高温腐蚀的监测控制系统进行监测控制的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：取样管安装在锅炉炉壁上，取样探头安装在取样管的内部，取样探头抽取粉尘与还原性气氛的混合物；步骤2：取样探头滤除粉尘与还原性气氛的混合物中的粉尘，然后传输至冷却单元，冷却单元把还原性气氛中的水蒸气以液态水的形式排出；步骤3：经过冷却单元处理后的还原性气氛再经气氛预处理单元处理，使得处理后的还原性气氛不含水分与未燃烧颗粒；步骤4：经过气氛预处理单元处理后的还原性气氛进入到气氛分析仪进行分析，气氛分析仪将分析结果传入PLC控制器，PLC控制器经过数字滤波、线性插值和温度补偿后，得到还原性气氛中各气体浓度的测量值；步骤5：PLC控制器将报警信号输出至DCS系统，PLC控制器根据还原性气氛中各气体浓度的测量值对造成锅炉高温腐蚀的因素进行调整，减缓锅炉的高温腐蚀。8.根据权利要求7所述电站锅炉高温腐蚀的监测控制方法，其特征在于：在步骤4中，2CN106950168A权利要求书2/2页PLC控制器建立还原性气氛与锅炉高温腐蚀的软件模型：其中，F(T)为锅炉的腐蚀程度，T为时间变量