[發(fā)明專利]工業(yè)爐煙氣余熱回收動(dòng)力系統(tǒng)安全性檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010197382.3
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101871733A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華;徐建新;胡建杭
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: F27D21/00
• 分類號: F27D21/00;G01H11/08
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測技術(shù)。屬于工業(yè)爐系統(tǒng)安全性檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種適用于所有的工業(yè)爐煙氣余熱回收動(dòng)力系統(tǒng)安全性的檢測方法。

背景技術(shù)

工業(yè)爐在運(yùn)行過程中很難做到不爆管、不泄漏，其檢修周期與冶金爐并非同步，采用水平式的水冷閘板、提升式的受熱面結(jié)構(gòu)雖然給檢修帶來了方便，但由于現(xiàn)在的測量系統(tǒng)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期泄漏和泄漏位置，給工業(yè)爐檢修帶來很大的困難。

工業(yè)爐在極惡劣的環(huán)境下工作，管內(nèi)介質(zhì)為高溫、高壓流體，管外需承受高溫?zé)煔獾妮椛浜蛯α鲹Q熱以及灰粒子的連續(xù)沖蝕，因此較易發(fā)生泄漏事故。爐管泄漏事故嚴(yán)重影響生產(chǎn)設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。工業(yè)爐泄漏的特點(diǎn)是：泄漏一般不會(huì)突然大面積發(fā)生，總是開始于一處微小的爆口，如砂眼、磨損等缺陷處。初期泄漏發(fā)展較慢，為非破壞性泄漏，經(jīng)過幾天或幾周，發(fā)展到一定程度便成為破壞性泄漏。因此，在非破壞性泄漏期間及早探測到工業(yè)爐的初始漏點(diǎn)，是減少工業(yè)爐泄漏損失的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法遲滯性很大，由于不能做到對工業(yè)爐實(shí)時(shí)監(jiān)測，對微小泄漏不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，無法判斷泄漏區(qū)域，當(dāng)工業(yè)爐某一管路發(fā)生泄漏而未及時(shí)處理時(shí)，其內(nèi)部具有強(qiáng)大壓力和溫度的介質(zhì)噴射而出，沖擊其旁側(cè)管路，甚至造成一連串的擊穿，必將造成維修工作量加大，維修費(fèi)用提高，延長停爐時(shí)間，甚至造成安全事故。因此，傳統(tǒng)的工業(yè)爐泄漏監(jiān)測方法已越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，迫切需要利用科學(xué)的手段來準(zhǔn)確監(jiān)測工業(yè)爐爐管早期泄漏的應(yīng)用技術(shù)。若能對爐管進(jìn)行早期在線監(jiān)測診斷，跟蹤測報(bào)泄漏的程度和趨勢，及時(shí)判斷爐管泄漏和泄漏區(qū)域，一方面能有效地防止事故的擴(kuò)大，減少損失，另一方面能使生產(chǎn)單位及時(shí)申報(bào)停爐，提前做好搶修準(zhǔn)備，縮短檢修周期，有利于工業(yè)爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

根據(jù)泄漏監(jiān)測技術(shù)的基本原理不同，可將泄漏監(jiān)測技術(shù)分為以下幾類：運(yùn)行人員監(jiān)測診斷技術(shù)、水質(zhì)量平衡監(jiān)測診斷技術(shù)、鍋爐水化學(xué)監(jiān)測診斷技術(shù)、X射線透照探傷技術(shù)和聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)等。運(yùn)行人員監(jiān)測診斷技術(shù)不容易發(fā)現(xiàn)爐管的早期泄漏，效率很低。水質(zhì)量平衡監(jiān)測診斷技術(shù)的效果與流量裝置的精度、數(shù)量、水平衡系統(tǒng)的選取，計(jì)算的細(xì)致程度密切相關(guān)。鍋爐水化學(xué)監(jiān)測診斷技術(shù)對鍋爐排污的測量裝置精度要求較高，也要求保存鍋爐給水的化學(xué)分析日志表。X射線透照探傷技術(shù)存在設(shè)備搬運(yùn)麻煩，勞動(dòng)強(qiáng)度大等困難，因而在實(shí)際操作中，抽檢的部位往往安排在便于檢查的低空、腳手架附近以及無障礙的部位。這種抽檢的有很大的隨意性，往往達(dá)不到預(yù)期目的。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法遲滯性很大，無法滿足現(xiàn)場的要求

基于聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測技術(shù)是解決這一問題主要方法。國內(nèi)外已經(jīng)利用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行對電站鍋爐的泄漏監(jiān)測問題進(jìn)行了研究，對工業(yè)爐的監(jiān)測問題還未見報(bào)道。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，聲音傳感器技術(shù)、振動(dòng)信號測量技術(shù)、信號處理和識別技術(shù)和測控系統(tǒng)的構(gòu)建技術(shù)近年來都有了較快的發(fā)展，為我們從更高的技術(shù)平臺上搭建測控系統(tǒng)提供了條件。基于此，提出了基于聲音和振動(dòng)雙參數(shù)及信息融合工業(yè)爐煙氣回收動(dòng)力系統(tǒng)爐管泄漏檢測新方法，利用先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)和信號處理和識別技術(shù)來構(gòu)建工業(yè)爐泄漏分布式計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高和監(jiān)測系統(tǒng)軟件功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，該技術(shù)的研究成功對工業(yè)爐及其它鍋爐泄漏檢測有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了上述方法的不足，提供一種具有較高的應(yīng)用價(jià)值的、簡單易行的工業(yè)爐煙氣余熱回收動(dòng)力系統(tǒng)安全性檢測的方法。

本發(fā)明工業(yè)爐煙氣余熱回收動(dòng)力系統(tǒng)安全性檢測方法的技術(shù)方案是：該方法采用爐內(nèi)聲音和爐壁振動(dòng)的雙參數(shù)及信息融合來進(jìn)行爐管泄漏的檢測，

具體步驟是：在工業(yè)爐各受熱面的爐管間的鰭片上開孔，聲波導(dǎo)管穿過鰭片上的開孔和爐內(nèi)連通，并固定在爐管間及聯(lián)箱處，增強(qiáng)型聲波傳感器安裝在聲波導(dǎo)管的另一頭用來接收通過波導(dǎo)管傳來爐內(nèi)的噪聲信號，傳感器采集接收爐內(nèi)所有的現(xiàn)場聲音數(shù)據(jù)，通過前置放大器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘枺瑢⒋穗娏餍盘栠h(yuǎn)距離傳輸?shù)角度胧綌?shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)上，嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)濾波等預(yù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī)，并在工業(yè)爐的爐壁或爐管上安裝壓電晶體振動(dòng)傳感器檢測爐壁的振動(dòng)信號，通過對振動(dòng)信號強(qiáng)度、頻譜特征及持續(xù)時(shí)間的分析利用AR數(shù)學(xué)模型計(jì)算判斷爐管是否發(fā)生泄漏，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將兩種信息融合后給出泄漏報(bào)警。