超（超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本申請為超超臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量裝置，根據(jù)國內(nèi)超超臨界鍋爐水冷壁結(jié)構(gòu)，針對水冷壁管的特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確設(shè)計。采用特殊加工工藝將直徑為φ1mm的測溫?zé)犭娕贾踩肽な剿浔诠懿牡南蚧饌?cè)金屬中，并可將信號引入DCS畫面中，實際測量并實時監(jiān)控向火側(cè)管壁溫度。本發(fā)明解決了長久以來水冷壁向火面金屬溫度測量困難的問題，并且連續(xù)測量壽命長、測量準(zhǔn)確、安全可靠。
【專利說明】超(超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利為一種超超臨界鍋爐水冷壁向火面金屬溫度在線測量裝置系統(tǒng)，特別 是一種安全、準(zhǔn)確、長久的水冷壁向火面金屬溫度測量裝置。屬于電站鍋爐測量新技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 超(超）臨界直流鍋爐大比熱區(qū)布置在爐膛主燃燒區(qū)域水冷壁部分，水冷壁安全性 與亞臨界及以下機(jī)組相比換熱條件存在較大區(qū)別。同時，由于超(超）臨界機(jī)組普遍參與調(diào) 峰，滑壓運(yùn)行的機(jī)組工作壓力變化幅度大，水冷壁的工作條件因存在大比熱區(qū)物理特性變 化幅度較大，水冷壁在運(yùn)行中存在巨大的安全隱患。因此，運(yùn)行中如何直接監(jiān)測水冷壁金 屬工作溫度，避免消除水冷壁的安全隱患成為超(超）臨界機(jī)組安全運(yùn)行亟待解決的重要問 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種超(超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法及裝 置，其目的是解決以往無法直接監(jiān)測水冷壁金屬工作溫度以至于造成安全隱患的問題。
[0004] 技術(shù)方案：本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的： 超(超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法，其特征在于：該方法是將測溫?zé)犭娕?植入膜式水冷壁管材向火側(cè)金屬管壁中，并通過該測溫?zé)犭娕疾杉畔⒉⑿盘栆隓CS 畫面中。
[0005] 在膜式水冷壁管材向火側(cè)金屬管壁上開有供測溫?zé)犭娕贾踩氲?、直徑為?1mm的 孔。
[0006] -種實施上述的超(超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法的裝置，包括膜式 水冷壁管材，其特征在于：在膜式水冷壁管材的向火側(cè)金屬管壁上開φ 1mm的孔，在該孔內(nèi) 設(shè)置有測溫?zé)犭娕迹摐y溫?zé)犭娕纪ㄟ^線路連接至DCS顯示裝置。
[0007] 優(yōu)點及效果：本申請為超超臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量裝置，根據(jù)國內(nèi)超 超臨界鍋爐水冷壁結(jié)構(gòu)，針對水冷壁管的特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確設(shè)計。采用特殊加工工藝將直 徑為Φ1_的測溫?zé)犭娕贾踩肽な剿浔诠懿牡南蚧饌?cè)金屬中，并可將信號引入DCS畫面 中，實際測量并實時監(jiān)控向火側(cè)管壁溫度。本發(fā)明解決了長久以來水冷壁向火面金屬溫度 測量困難的問題，并且連續(xù)測量壽命長、測量準(zhǔn)確、安全可靠。采用智能前端通訊至DCS中， 以便運(yùn)行人員實時監(jiān)測水冷壁金屬真實工作溫度，及時調(diào)整運(yùn)行工況，提高機(jī)組運(yùn)行安全 性。本發(fā)明的測溫方法的具體特點及優(yōu)點如下：1.熱電偶的測量端直接接觸向火側(cè)管壁， 可真實測量向火側(cè)管壁溫度；2.由于熱電偶位于開孔內(nèi)部，避免直接接受爐內(nèi)高溫輻射、磨 損和腐蝕等惡劣因素的影響，使用壽命將大大延長，一般可以達(dá)到幾年以上；3.如果熱電偶 損壞，電廠技術(shù)人員就可以自行更換，而且非常容易，不需要任何特定條件。
[0008] 目前，各電廠安裝的水冷壁金屬溫測點均安裝在水冷壁引出管上，測量上存在一 定差距并且有一定的滯后性，與該項技術(shù)相比存在較大差距。由于該項技術(shù)測量準(zhǔn)確、真 實，所以該技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
[0009]

【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1是本發(fā)明內(nèi)螺紋管與光管管內(nèi)流動對比簡圖； 圖2是水冷壁測點設(shè)計圖； 圖3水冷壁向火面金屬壁溫測點布置圖。
[0010]

【具體實施方式】：下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述： 如圖1所示，本發(fā)明提供一種超(超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法，該方法 是將測溫?zé)犭娕?植入膜式水冷壁管材向火側(cè)金屬管壁中，并通過該測溫?zé)犭娕疾杉畔?并將信號引入DCS畫面中。圖1中的2為管座。
[0011] 在膜式水冷壁管材向火側(cè)金屬管壁上開有供測溫?zé)犭娕贾踩氲?、直徑為?1mm的 孔。
[0012] 一種上述的超(超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法的裝置，包括膜式水冷 壁管材，在膜式水冷壁管材的向火側(cè)金屬管壁上開Φ 1mm的孔，在該孔內(nèi)設(shè)置有測溫?zé)犭?偶，該測溫?zé)犭娕纪ㄟ^線路連接至DCS顯示裝置。
[0013] 開發(fā)出超超臨界鍋爐水冷壁向火面金屬溫度在線檢測系統(tǒng)對于提高其水冷壁安 全的意義十分重大。監(jiān)視水冷壁安全可靠運(yùn)行是非常必要的，尤其是超(超）臨界機(jī)組具有 獨特的水冷壁結(jié)構(gòu)，普遍采用內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，異于傳統(tǒng)光管水冷壁。見圖1。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主 要是具有內(nèi)螺紋管水冷壁的超(超）臨界機(jī)組鍋爐。因與傳統(tǒng)光管水冷壁結(jié)構(gòu)不同，植入的 角度和水冷壁本身承受的應(yīng)力等都有區(qū)別，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上不同于以往的設(shè)計。
[0014] 機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)狀： 對于直流鍋爐，水冷壁既是蒸發(fā)受熱面也是過熱受熱面，其工作環(huán)境相對惡劣，與汽包 鍋爐相比，水冷壁安全性較差，漏泄事故率較高。
[0015] 以華能鲅魚圈電廠2007年新投產(chǎn)的2臺超超臨界鍋爐為例，投產(chǎn)至2012年10月， 因水冷壁漏泄37次，平均每年因水冷壁漏泄停機(jī)7次以上。所占比例最大的就是超溫問 題。如果能夠有效檢測水冷壁溫度，及時發(fā)現(xiàn)超溫現(xiàn)象并做出相應(yīng)有效的調(diào)整，可有效提高 水冷壁安全性，減少漏泄次數(shù)，可以為電廠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0016] 超超臨界水冷壁管材質(zhì)為15CrMoG，運(yùn)行上限溫度530°C，運(yùn)行壓力29. 75MPa。鰭 片水冷壁管園管尺寸Φ28. 6X6. 4,加鰭片后結(jié)構(gòu)見附圖2所示。根據(jù)要求，在管壁上橫向 開一 Φ1. 1的孔，以安裝測溫?zé)崤?。為考慮開孔的影響，要求對其進(jìn)行應(yīng)力計算。
[0017] 通過試驗的方法確定鍋爐熱負(fù)荷分布情況，結(jié)合水冷壁爆管位置和工作溫度變化 趨勢，設(shè)計水冷壁向火面金屬壁溫測點。以600MW超超臨界鍋爐為例，設(shè)計情況見表1和圖 2、圖 3。
[0018] 表1水冷壁測點安裝位置

【權(quán)利要求】
1. 一種超(超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法，其特征在于：該方法是將測溫 熱電偶植入膜式水冷壁管材向火側(cè)金屬管壁中，并通過該測溫?zé)犭娕疾杉畔⒉⑿盘栆?入DCS畫面中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超(超）臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法，其特征在 于：在膜式水冷壁管材向火側(cè)金屬管壁上開有供測溫?zé)犭娕贾踩氲?、直徑為?1mm的孔。
3. -種實施權(quán)利要求1所述的超(超)臨界鍋爐水冷壁金屬溫度在線測量方法的裝置， 包括膜式水冷壁管材，其特征在于：在膜式水冷壁管材的向火側(cè)金屬管壁上開Φ 1mm的孔， 在該孔內(nèi)設(shè)置有測溫?zé)犭娕迹摐y溫?zé)犭娕纪ㄟ^線路連接至DCS顯示裝置。
【文檔編號】F22B37/38GK104061563SQ201310712734
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】張家維, 鄒天舒, 王力, 冷杰, 吳景興, 張幼明, 蔣翀, 袁德權(quán), 蘇東, 張振杰, 梁明文, 劉學(xué)增, 吳惠文, 王文生, 李彥龍, 高繼錄, 叢日成, 徐紹宗, 綦明明, 李偉嘉, 李含瓊, 李健, 張忠華, 楊志佳, 由慶安, 李宏毅, 郝佳, 伍志朋 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院