基于声学测温技术的电站锅炉水冷壁灰污监测方法
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试论电站锅炉常用的无损检测技术电站锅炉是电力工业中核心设备之一,其安全运行对于电力供应的稳定性至关重要。
随着锅炉使用时间的增加和工作环境的影响,锅炉内部可能会出现各种各样的故障和损坏。
为了保障锅炉的安全可靠运行,常用的无损检测技术得到了广泛应用。
一、超声波检测技术超声波检测技术是利用超声波传播在材料中的特性,通过测量超声波的传播速度、反射和透射情况来分析材料内部的缺陷和损伤。
在电站锅炉中,超声波检测技术常用于对锅炉管道、焊缝、壁厚等进行无损检测。
利用超声波检测技术可以快速准确地发现和定位锅炉管道中的裂纹、腐蚀和疲劳等问题。
二、红外热像技术红外热像技术是利用红外热像仪对锅炉设备进行检测和评估的一种方法。
该技术能够通过检测和记录设备表面的热量分布,快速发现设备表面存在的热点和异常温度现象,并判断其是否存在故障和缺陷。
在电站锅炉中,可以应用红外热像技术对锅炉炉体、烟道、水冷壁等进行无损检测,及时发现设备的热量异常,预防事故发生。
三、涡流检测技术涡流检测技术是一种基于涡流感应原理的无损检测技术。
该技术通过将交变磁场作用在待检测目标上,利用目标表面的涡流效应来评估目标中的缺陷和损伤。
在电站锅炉中,涡流检测技术常用于对金属管道、焊缝、传热管等进行无损检测。
通过检测目标表面电流的变化,可以发现目标表面的腐蚀、裂纹、脱落等问题。
射线检测技术是一种利用射线穿透目标并在感光片或探测器上形成影像的方法。
在电站锅炉中,射线检测技术常用于对焊缝、金属构件和管道内部进行无损检测。
通过射线穿透目标,可以发现目标内部的缺陷、裂纹、氧化和腐蚀等问题,为维修和改造提供参考依据。
电站锅炉的常用无损检测技术包括超声波检测技术、红外热像技术、涡流检测技术和射线检测技术等。
这些技术在锅炉的运行和维护中起到了重要作用,可以帮助人们及时发现和解决锅炉中存在的问题,确保锅炉的安全可靠运行。
基于声学测温与神经网络的炉膛污染在线监测研究的开题报告一、研究背景与意义在现代工业生产中,炉膛是高温化学反应的重要场所,如钢铁冶炼、水泥生产等。
炉膛中的高温气体和颗粒物会导致大气污染,对环境和人体健康造成严重影响。
因此,为保护环境和人类的安全健康,炉膛污染的在线监测变得必要。
声学测温技术是一种无接触的温度测量方法,它通过测量高温气体中的声速和密度,计算出气体的温度。
这种方法受气体成分的影响较小,具有较高的精度和可靠性。
而神经网络是一种模仿人类神经网络结构和功能的机器学习方法,能够学习和识别数据之间的复杂关系。
因此,结合声学测温和神经网络方法,可实现对炉膛污染的在线监测。
本研究旨在探究基于声学测温与神经网络的炉膛污染在线监测方法,为工业生产提供可持续发展的技术支持。
二、研究内容与方法(一)研究内容1. 建立基于声学测温的炉膛温度测量系统。
2. 收集不同气体成分和不同浓度的污染物的声速和密度数据。
3. 建立基于神经网络的炉膛污染物浓度预测模型。
4. 实验验证与模型优化。
(二)研究方法1. 设计合理的声学测温系统,研究气体声声速和密度与温度的关系,建立温度计算模型。
2. 基于气体声速和密度数据,构建神经网络模型,预测气体中污染物的浓度。
3. 实验平台搭建和测试,利用传感器采集声速和密度数据,并收集不同气体成分和不同浓度的污染物数据,用于建立模型和测试。
4. 进行实验验证与模型优化,验证算法的有效性和精度,并对模型进行优化。
三、预期成果1. 建立基于声学测温和神经网络的炉膛污染在线监测方法。
2. 研发实用的温度测量系统和污染物浓度预测模型。
3. 对该方法进行实验验证,得到可行的结论和优化方案。
4. 为工业生产提供一种可持续发展的炉膛污染在线监测技术。
四、研究计划第一年1. 综合调研现有炉膛污染监测方法和声学测温技术。
2. 设计并实现基于声学测温的炉膛温度测量系统。
3. 收集不同气体成分和不同浓度的污染物的声速和密度数据。
专利名称:一种在线监测的电站锅炉水冷壁
专利类型:实用新型专利
发明人:王洋,汪华剑,房凡,马翔,吴庆龙,陈煜,刘笑申请号:CN202121828154.1
申请日:20210805
公开号:CN215808614U
公开日:
20220211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型一种在线监测的电站锅炉水冷壁,包括水冷壁管、水冷壁侧管、温度感应器组、水冷壁近壁面烟气取样管、数据传输系统和上位机;水冷壁管相互之间通过设置的鳍片依次连接形成电站锅炉水冷壁;水冷壁侧管垂直设于一个水冷壁管外侧;沿水冷壁侧管轴线方向设有伸入水冷壁管管内的堵头;温度感应器组中的水冷壁向火侧壁温度感应器设在连接水冷壁侧管的水冷壁管上;温度感应器组中的水冷壁管内工质温度感应器沿堵头轴线设在堵头内;水冷壁近壁面烟气取样管入口穿过鳍片设置,出口连接烟气成分分析仪器输入端;水冷壁向火侧壁温度感应器、水冷壁管内工质温度感应器和烟气成分分析仪器输出端通过数据传输系统连接上位机。
申请人:西安热工研究院有限公司
地址:710048 陕西省西安市碑林区兴庆路136号
国籍:CN
代理机构:西安通大专利代理有限责任公司
代理人:陈翠兰
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基于声波测温的电站锅炉燃烧优化控制系统项目建议书华北电力大学一目前电站锅炉燃烧系统存在的问题1.1 共性问题1.1.1 两对矛盾需要解决①锅炉效率(η)与污染排放(NOx)之间的矛盾当我们追求高的锅炉效率的时候,势必要使煤粉在炉内充分燃烧。
要达到这一目的,则需要提高炉内燃烧温度以及使用较高的过量空气系数,而这两方面都会增加污染的排放。
反之,则锅炉效率较低。
炉内的高温燃烧还会带来水冷壁结渣等事故的发生。
因此需要在两者之间做出最佳的折中选择。
②锅炉排烟热损失(η2)和机械未完全燃烧热损失(η4)之间的矛盾对于锅炉效率影响最大的两项热损失—排烟热损失(η2)和机械未完全燃烧热损失(η4)—而言,也存在类似的矛盾。
提高炉内燃烧温度以及使用较高的过量空气系数,可以降低机械未完全燃烧热损失(η4),但是排烟热损失(η2)则会随之增加。
因此也需要在两者之间做出最佳的折中选择。
1.1.2 四个优化问题需要解决①锅炉效率(η)与污染排放(NOx)的联合优化通过寻找最佳的二次风门和燃尽风门组合,建立良好的炉内燃烧空气动力场,可以达到锅炉效率(η)与污染排放(NOx)的共赢。
②锅炉排烟热损失(η2)和机械未完全燃烧热损失(η4)的联合优化)设定值,可以达到锅炉排烟热损失(η2)和机械未完全通过寻找最佳的烟气含氧量(O2燃烧热损失(η4)的共赢。
③汽温控制方案的优化联合调节燃烧器和喷水,尽量使用燃烧器摆角等方式来调节汽温而减少减温水的使用量,可以较大幅度的提高机组热效率。
④防止炉内结渣的优化这可以通过以下方法实现:一是寻找最佳的煤粉和二次风门、燃尽风门的组合,调整均衡燃烧,防治火焰偏斜;二是调节炉膛出口温度目标值;三是组织合理的吹灰优化。
1.1.3 炉膛内三个参数的测量需要解决①炉膛温度场的测量②炉内O浓度的测量2③炉内CO浓度的测量炉膛温度、O和CO与锅炉效率、污染物排放、炉内结渣等等关系密切,它同时还反2映了燃烧是否均衡以及燃料的质和量的变化情况。
基于声学技术的炉膛温度场在线监测燃烧优化系统开发发布时间:2022-01-04T08:25:25.502Z 来源:《新型城镇化》2021年23期作者:陈晓霞[导读] 寻求一种能适用于上述特点的新的测量技术就显得尤为重要和迫切。
身份证号码:32060219790824**** 江苏省南通市 226000摘要:火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。
现有的炉膛内部烟气温度一般采用烟温探针等少数集中方式测量,且只能对炉内某一点或一个时间段进行测量。
长期来缺少一种可靠和准确的在线测量炉膛温度(场)的手段,使优化燃烧失去直接监控和判别的依据一、国内外锅炉优化燃烧现状、水平和发展趋势及知识产权情况实现锅炉优化燃烧是机组优化运行的重要前提。
这就要求对燃烧以及和燃烧有关的重要信息,特别是温度信息要有一个全面的、准确的、实时的了解掌握和采集,以便实时调整燃烧,实现过程的优化。
然而,电站锅炉炉内环境恶劣,具有温度高、尺度大、多种物理场(温度场、动力场和密度场等)共存等特点。
由于这些电站锅炉的高温、湍流、变负荷等固有特性,加上换热器管阵列结构和炉壁复杂边界等影响,传统的一些温度测量方法无法满足现场测量的实时性和准确性。
例如,以住使用抽气式高温热电偶逐点测量的方法受热元件材料高温性能的限制,只能做短时间测量,且逐点测量使得现场就地操作量大、同时性差,无法实现实时在线监测。
而现在国内电站锅炉普遍采用全炉膛看火电视装置,通过摄像头来直接观察火焰图像,这种方法太直观,只能作为炉膛是否灭火的判断依据,不能提供定量的温度信息,不能给出详细的热力参数,并且存在人为的主观判断。
于是,寻求一种能适用于上述特点的新的测量技术就显得尤为重要和迫切。
事实上目前国内不少电厂正在大力推进智慧电厂的建设,炉膛燃烧可视化技术开发是其中重要的一环。
目前炉膛温度场的测量主流技术有光学法、激光或二氧化碳光谱法、声学法。
其中前两种测量方法相对而言精度不佳(运行后接收器位置相对移动导致信号变化),且投资较高。
试论电站锅炉常用的无损检测技术随着电站锅炉技术的不断提升,安全生产愈发得到重视。
针对锅炉常见的裂纹、腐蚀、疲劳等缺陷,通常采用无损检测技术来进行监测和评估。
本文将介绍电站锅炉常用的无损检测技术及其应用情况。
超声波检测超声波检测是一种通过声波在材料中的传播来检测材料内部缺陷的无损检测技术。
在电站锅炉中,超声波常用于检测管道、焊缝、金属构件等。
利用超声波探头从材料表面发射一个声波脉冲,当声波波束遇到材料中的缺陷时,部分能量将被反射回探头,探头接收这些反射波并将其转化为电信号,通过信号的幅值、时间等参数来评估缺陷性质和位置。
涡流检测涡流检测是一种通过涡流感应作用检测材料中的缺陷的无损检测技术。
应用于电站锅炉的涡流检测通常用于检测金属表面的裂纹、氧化层、疲劳等缺陷。
涡流探头放置在待检测的材料表面,通过探头中的线圈,施加一个交变磁场,在金属表面产生涡流感应电场。
当涡流感应电场遇到材料表面的缺陷时,其磁场强度和相位会改变,探头便可以检测这些变化来评估缺陷性质和位置。
磁粉检测磁粉检测是一种通过磁性粉末的吸附作用来检测材料表面裂纹和缺陷的无损检测技术。
在电站锅炉中,磁粉检测常用于管道、焊缝等部位的表面缺陷检测。
此技术需要将磁性颗粒粘附于待检测表面上,然后通过施加磁场,使磁性颗粒在材料表面形成磁线,形成裂纹等缺陷处的磁场畸变,通过观察磁性颗粒的聚集情况来发现缺陷。
红外热像检测红外热像检测是一种通过检测材料辐射的红外辐射能量来判断材料表面温度分布的无损检测技术。
在电站锅炉中,红外热像检测可用于检测水冷壁受热面、燃烧室等部件的温度分布情况,以用于掌握燃烧热负荷分布情况和评估部件的磨损情况。
该技术可以通过红外相机成像,对各部位的热分布进行数据采集和分析。
综上所述,电站锅炉常用的无损检测技术包括超声波检测、涡流检测、磁粉检测和红外热像检测。
不同的技术可以综合使用,以在检测过程中能够获取尽可能详细的数据和评估结果,并为今后相应修复、维护等工作提供可靠的技术支持。