一种锅炉过热器壁温预警方法与流程

1.本发明涉及锅炉过热器技术领域，尤其涉及一种锅炉过热器壁温预警方法。

背景技术：

2.众所周知，超超临界机组在技术上已经比较成熟，新一代超超临界机组的技术进步十分明显，超超临界变压运行直流4
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1000mw锅炉采用了п型布置、单炉膛、新型低noxm
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pm主燃烧器和mact燃烧技术、反向双切圆燃烧方式,其中过热器系统为四级布置,沿蒸汽流程依次为水平与立式低温过热器、分隔屏过热器、屏式过热器和末级过热器。
3.通过对高温过热器管爆管位置的大数据分析，结合过热器管屏的布置特点，发现屏过和末过过热器发生管壁过热爆管的主要区域为和过热器进口集箱底部相连的管子，由于集箱脱落的氧化皮或者原始制造遗留的异物在被蒸汽冲刷过程中容易沉积于集箱底部，从而掉入过热器管堵塞在管壁节流孔处，造成通过该管子的蒸汽量下降，从而引起管壁过热超温引发爆管，目前对于过热器壁温监视和预警的主要手段为通过壁温测点对壁温进行监视，通过设定壁温控制阈值进行报警。
4.但是，壁温报警值和管壁实际运行温度限值非常接近，等到出现报警，发现时间晚，无法起到提前预警的作用，该管壁可能在高温下已经运行比较长的时间，还会伴随有高温蠕变造成的累积损伤。

技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种锅炉过热器壁温预警方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种锅炉过热器壁温预警方法，所述锅炉过热器壁温预警方法包括以下步骤：
8.收集屏过和末过过热器管在一段时间内发生爆管的位置信息等，用于大数据分析；
9.将所得位置信息通过大数据分析，结合过热器管屏的布置特点，标记出屏过和末过发生管壁过热爆管的主要区域；
10.在被标记的过热器管屏靠近出口集箱的连接管处安装一个初始的温度测点，收集该处的温度数据信息；
11.增加同一管屏靠近出口集箱的连接管的温度测点，收集实时的温度数据信息；
12.实时计算任意温度测点处的温度差，记录且与提前设置的最大温度差对比。
13.优选地，所述大数据分析包括以下模块：
14.数据采集模块，所述数据采集模块可以根据一段时间内屏过和末过过热器管发生爆管的行为进行时间、地点、状态等维度的收集；
15.编译模块，所述数据采集模块采集的数据经过所述编译模块转化为计算机语言；
16.数据库，所述数据采集模块的数据经过所述编译模块转化的计算机语言能够存储
在数据库中；
17.操作系统，通过所述的操作系统，可以调动所述数据库中存储的数据信息；
18.云计算，所述云计算能处理所述数据库中的数据信息并且得出设定好的结论。
19.优选地，所述温度测点的温度测量是由一个三维向量(x,y,t)表征；其中，t为温度测点处的平面平均温度，x、y为温度场中心位置，定义式为：
[0020][0021][0022]
优选地，所述大数据分析进一步包括网络服务器，所述网络服务器将多个数据库中的数据信息连接起来，提供一个更大的数据库。
[0023]
优选地，所述公式中，n、m为二维温度场分布进行网格化划分之后在x和y方向节点个数，所述t(x,y)为二维温度场(x,y)处的温度值。
[0024]
优选地，所述提前预警的条件为：
[0025]
若同一管屏不同管子的温度测点偏差超过20℃，则报警装置发出报警；
[0026]
若同一管屏不同管子的温度测点偏差没有超过20℃，则报警装置保持记录状态，不发出报警。
[0027]
相比现有技术，本发明的有益效果为：
[0028]
1、通过本方法的发明与实施，成功实现了通过比较同一管屏不同管子壁温测点的偏差来进行提前预警，极大的提高了报警的准确性，大大降低了过热器管子在高温下运行的时长，有效保护了过热器管子不会发生蠕变而受损，降低了维修成本，使得实施本方法的企业在日益激烈的竞争中提高竞争优势。
[0029]
2、通过大数据分析这样的步骤，显著提高了温度测点位置的科学性，提高增设温度侧点的效率，为题早发现壁温异常提供了必要保障，间接保护了过热器，延长了设备的使用寿命，降低了企业使用本设备的购买成本和维修成本。
[0030]
3、通过温度测点的温度测量是由一个三维向量(x,y,t)来表征这样的步骤，极大的增强了温度测点处所测温度的精确性，进而使得本方法更为准确的提早发现壁温异常，为维修人员争取了足够的时间，节省了维修时间和由此而带来的机会成本，有效维护了过热器的正常运行
附图说明
[0031]
图1为本发明提出的一种锅炉过热器壁温预警方法的具体步骤流程图；
[0032]
图2为本发明提出的一种锅炉过热器壁温预警方法的整个过程的流程图；
[0033]
图3为本发明提出的一种锅炉过热器壁温预警方法中发数据分析的模块示意图；
[0034]
图4为本发明提出的一种锅炉过热器壁温预警方法的实施细节示意图；
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0036]
参照图1
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4，一种锅炉过热器壁温预警方法，包括以下步骤：
[0037]
收集屏过和末过过热器管在一段时间内发生爆管的位置信息等，用于大数据分析，将所得位置信息通过大数据分析，结合过热器管屏的布置特点，标记出屏过和末过发生管壁过热爆管的主要区域，需要补充说明的是，一般情况下，屏过和末过过热器发生管壁过热爆管的主要区域为和过热器进口集箱底部相连的管子，这是由于集箱脱落的氧化皮或者原始制造遗留的异物在被蒸汽冲刷过程中容易沉积于集箱底部，从而掉入过热器管堵塞在管壁节流孔处，造成通过该管子的蒸汽量下降，从而引起管壁过热超温引发爆管，在被标记的过热器管屏靠近出口集箱的连接管处安装一个初始的温度测点，收集该处的温度数据信息，增加同一管屏靠近出口集箱的连接管的温度测点，收集实时的温度数据信息，实时计算任意温度测点处的温度差，记录且与提前设置的最大温度差对比，通过本方法的发明与实施，成功实现了通过比较同一管屏不同管子壁温测点的偏差来进行提前预警，极大的提高了报警的准确性，大大降低了过热器管子在高温下运行的时长，有效保护了过热器管子不会发生蠕变而受损，降低了维修成本，使得实施本方法的企业在日益激烈的竞争中提高竞争优势。
[0038]
需要对分隔屏进行补充说明，分隔屏共有12大片屏，每个大屏由4个小屏组成，每大屏各有60根管子，由分隔屏出口集箱引出的2根连接管进入屏式过热器入口集箱，屏过蛇形管共有56屏，每屏由13根管组成，由屏过出口集箱引出2根连接管，进入末级过热器入口集箱，末过蛇形管共有92屏，每屏由16根管组成，由于分隔屏、屏式过热器和末级过热器u型管均为垂直布置，每个过热器分a,b两侧集箱。
[0039]
需要补充说明的是，提前预警的条件为：若同一管屏不同管子的温度测点偏差超过20℃，则报警装置发出报警，若同一管屏不同管子的温度测点偏差没有超过20℃，则报警装置保持记录状态，不发出报警。
[0040]
大数据分析包括以下模块：数据采集模块，数据采集模块可以根据一段时间内屏过和末过过热器管发生爆管的行为进行时间、地点、状态等维度的收集，编译模块，数据采集模块采集的数据经过编译模块转化为计算机语言，数据库，数据采集模块的数据经过编译模块转化的计算机语言能够存储在数据库中，操作系统，通过的操作系统，可以调动数据库中存储的数据信息，云计算，云计算能处理数据库中的数据信息并且得出设定好的结论，其中，需要补充说明的是，大数据分析进一步包括网络服务器，网络服务器将多个数据库中的数据信息连接起来，提供一个更大的数据库，通过大数据分析这样的步骤，显著提高了温度测点位置的科学性，提高增设温度侧点的效率，为题早发现壁温异常提供了必要保障，间接保护了过热器，延长了设备的使用寿命，降低了企业使用本设备的购买成本和维修成本。
[0041]
温度测点的温度测量是由一个三维向量(x,y,t)表征；其中，t为温度测点处的平面平均温度，x、y为温度场中心位置，定义式为：
[0042][0043]
需要补充说明的是，在公式中，n、m为二维温度场分布进行网格化划分之后在x和y方向节点个数，t(x,y)为二维温度场(x,y)处的温度值，通过这样的步骤，极大的增强了温度测点处所测温度的精确性，进而使得本方法更为准确的提早发现壁温异常，为维修人员争取了足够的时间，节省了维修时间和由此而带来的机会成本，有效维护了过热器的正常运行。
[0044]
本发明中，可通过以下操作方式阐述其功能原理：
[0045]
第一步：收集屏过和末过过热器管在一段时间内发生爆管的位置信息等，用于大数据分析；
[0046]
第二步：将所得位置信息通过大数据分析，结合过热器管屏的布置特点，标记出屏过和末过发生管壁过热爆管的主要区域；
[0047]
第三步：在被标记的过热器管屏靠近出口集箱的连接管处安装一个初始的温度测点，收集该处的温度数据信息；
[0048]
第四步：增加同一管屏靠近出口集箱的连接管的温度测点，收集实时的温度数据信息；
[0049]
第五步：实时计算任意温度测点处的温度差，记录且与提前设置的最大温度差对比。
[0050]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种锅炉过热器壁温预警方法，其特征在于，所述锅炉过热器壁温预警方法包括以下步骤：收集屏过和末过过热器管在一段时间内发生爆管的位置信息等，用于大数据分析；将所得位置信息通过大数据分析，结合过热器管屏的布置特点，标记出屏过和末过发生管壁过热爆管的主要区域；在被标记的过热器管屏靠近出口集箱的连接管处安装一个初始的温度测点，收集该处的温度数据信息；增加同一管屏靠近出口集箱的连接管的温度测点，收集实时的温度数据信息；实时计算任意温度测点处的温度差，记录且与提前设置的最大温度差对比。2.根据权利要求1所述的一种锅炉过热器壁温预警方法，其特征在于，所述大数据分析包括以下模块：数据采集模块，所述数据采集模块可以根据一段时间内屏过和末过过热器管发生爆管的行为进行时间、地点、状态等维度的收集；编译模块，所述数据采集模块采集的数据经过所述编译模块转化为计算机语言；数据库，所述数据采集模块的数据经过所述编译模块转化的计算机语言能够存储在数据库中；操作系统，通过所述的操作系统，可以调动所述数据库中存储的数据信息；云计算，所述云计算能处理所述数据库中的数据信息并且得出设定好的结论。3.根据权利要求1所述的一种锅炉过热器壁温预警方法，其特征在于，所述温度测点的温度测量是由一个三维向量(x,y,t)表征；其中，t为温度测点处的平面平均温度，x、y为温度场中心位置，定义式为：度场中心位置，定义式为：4.根据权利要求2所述的一种锅炉过热器壁温预警方法，其特征在于，所述大数据分析进一步包括网络服务器，所述网络服务器将多个数据库中的数据信息连接起来，提供一个更大的数据库。5.根据权利要求3所述的一种锅炉过热器壁温预警方法，其特征在于，所述公式中，n、m为二维温度场分布进行网格化划分之后在x和y方向节点个数，所述t(x,y)为二维温度场(x,y)处的温度值。6.根据权利要求1所述的一种锅炉过热器壁温预警方法，其特征在于，所述提前预警的条件为：若同一管屏不同管子的温度测点偏差超过20℃，则报警装置发出报警；
若同一管屏不同管子的温度测点偏差没有超过20℃，则报警装置保持记录状态，不发出报警。

技术总结

本发明公开了一种锅炉过热器壁温预警方法，所述锅炉过热器壁温预警方法包括以下步骤：收集屏过和末过过热器管在一段时间内发生爆管的位置信息等，用于大数据分析，将所得位置信息通过大数据分析，结合过热器管屏的布置特点，标记出屏过和末过发生管壁过热爆管的主要区域，在被标记的过热器管屏靠近出口集箱的连接管处安装一个初始的温度测点。本发明，通过本方法的发明与实施，成功实现了通过比较同一管屏不同管子壁温测点的偏差来进行提前预警，极大的提高了报警的准确性，降低了过热器管子在高温下运行的时长，有效保护了过热器管子不会发生蠕变而受损，降低了维修成本，使得实施本方法的企业在日益激烈的竞争中提高竞争优势。争优势。争优势。