本發(fā)明涉及一種三沖量鍋爐爐管泄漏報(bào)警控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
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鍋爐是關(guān)系到生產(chǎn)和生活的重要的壓力容器，其安全運(yùn)行意義重大。而鍋爐爐管泄漏或爆破又是經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，泄漏的高溫高壓蒸汽會(huì)吹損周圍的鍋爐管束，嚴(yán)重時(shí)會(huì)釀成重大事故，因此提前發(fā)現(xiàn)爐管泄漏是避免事故擴(kuò)大的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
目前在鍋爐上一般裝有常規(guī)的泄漏報(bào)警裝置，報(bào)警裝置只是一個(gè)聲音檢測(cè)儀，用于檢測(cè)鍋爐爐管泄漏產(chǎn)生的聲音，但由于鍋爐燃燒產(chǎn)生的噪音和背景音較大，常規(guī)的泄漏報(bào)警裝置：聲音檢測(cè)儀往往實(shí)現(xiàn)不了提前發(fā)現(xiàn)爐管泄漏的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種三沖量鍋爐爐管泄漏報(bào)警控制方法，該方法可對(duì)爐管泄漏位置進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，準(zhǔn)確地進(jìn)行早期預(yù)警，避免機(jī)組爆管事故進(jìn)一步擴(kuò)大。
本發(fā)明采用下面的技術(shù)方案：
一種三沖量鍋爐爐管泄漏報(bào)警控制方法，包括：
獲取鍋爐給水流量與蒸汽出口流量之偏差，鍋爐爐管外壁設(shè)定位置的溫度變化值，以及泄漏檢測(cè)裝置的泄漏信號(hào)作為三沖量信號(hào)；所述鍋爐爐管外壁設(shè)定位置的溫度變化值包括：取鍋爐爐管外壁豎直方向上設(shè)定距離段的兩端點(diǎn)，記為上端點(diǎn)和下端點(diǎn)，分別獲取上端點(diǎn)以及下端點(diǎn)一定時(shí)間內(nèi)的溫度變化值；
根據(jù)上述三沖量信號(hào)進(jìn)行邏輯計(jì)算，若鍋爐給水流量與蒸汽出口流量之偏差大于第一設(shè)定值；或上端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫升，且溫升大于第二設(shè)定值，同時(shí)下端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫降，且溫降也大于第二設(shè)定值；或泄漏檢測(cè)裝置發(fā)出泄漏信號(hào)，則判定鍋爐爐管發(fā)生泄漏，輸出報(bào)警信號(hào)。
進(jìn)一步的，若上端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫升，且溫升大于第三設(shè)定值，同時(shí)下端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫降，且溫降大于第四設(shè)定值，則判定鍋爐爐管發(fā)生泄漏。
進(jìn)一步的，根據(jù)水平衡理論和換熱理論計(jì)算得到第一設(shè)定值、第二設(shè)定值、第三設(shè)定值和第四設(shè)定值。
進(jìn)一步的，獲取以上端點(diǎn)為中心的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)處的溫度變化值，取其平均值作為上端點(diǎn)的平均溫度變化值；同時(shí)獲取以下端點(diǎn)為中心的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)處的溫度變化值，取其平均值作為下端點(diǎn)的平均溫度變化值。
本發(fā)明還提出了一種采用上述方法的三沖量鍋爐爐管泄漏報(bào)警控制系統(tǒng)，包括：
在鍋爐爐管外壁的設(shè)定位置設(shè)置有溫度檢測(cè)單元，所述溫度檢測(cè)單元設(shè)置在鍋爐爐管外壁豎直方向上設(shè)定距離段的上端點(diǎn)和下端點(diǎn)；
在鍋爐給水端設(shè)置有水流量檢測(cè)單元；
在鍋爐的蒸汽出口端設(shè)置有蒸汽流量檢測(cè)單元；
通過檢測(cè)爐管泄漏聲音的聲音檢測(cè)儀；
邏輯模塊，其輸入與所述溫度檢測(cè)單元、水流量檢測(cè)單元、蒸汽流量檢測(cè)單元和聲音檢測(cè)儀的輸出相連，用于當(dāng)鍋爐給水流量與蒸汽出口流量之偏差大于第一設(shè)定值；或上端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫升，且溫升大于第二設(shè)定值，同時(shí)下端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫降，且溫降也大于第二設(shè)定值；或泄漏檢測(cè)裝置發(fā)出泄漏信號(hào)，則判定鍋爐爐管發(fā)生泄漏，輸出報(bào)警信號(hào)；
計(jì)算機(jī)，與所述邏輯模塊相連，獲取報(bào)警控制信號(hào)，輸出報(bào)警信息。
進(jìn)一步的，所述邏輯模塊包括第一限位邏輯單元，用于獲取上端點(diǎn)和下端點(diǎn)溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并輸出邏輯值；第二限位邏輯單元，用于獲取蒸汽流量檢測(cè)單元和蒸汽流量檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并輸出邏輯值；邏輯或單元，用于獲取所述第一限位邏輯單元輸出的邏輯值、第二限位邏輯單元輸出的邏輯值以及聲音檢測(cè)儀發(fā)出泄漏信號(hào)邏輯值，輸出報(bào)警控制信號(hào)。
進(jìn)一步的，第一限位邏輯單元包括上端點(diǎn)邏輯限位單元和下端點(diǎn)邏輯限位單元，上端點(diǎn)邏輯限位單元設(shè)置有第三設(shè)定值，用于獲取上端點(diǎn)溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并輸出邏輯值；下端點(diǎn)邏輯限位單元設(shè)置有第四設(shè)定值，用于獲取下端點(diǎn)溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并輸出邏輯值。
進(jìn)一步的，以上端點(diǎn)為中心的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)處設(shè)有溫度檢測(cè)單元，每個(gè)溫度檢測(cè)單元的輸出連接有第一控制器，用于計(jì)算其平均溫度變化值；以下端點(diǎn)為中心的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)處設(shè)有溫度檢測(cè)單元，每個(gè)溫度檢測(cè)單元的輸出連接有第二控制器，用于計(jì)算其平均溫度變化值。
進(jìn)一步的，所述溫度檢測(cè)單元采用貼片式溫度檢測(cè)器。
進(jìn)一步的，將所述報(bào)警信息通過計(jì)算機(jī)輸送到操作員站點(diǎn)。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明提供的三沖量鍋爐爐管報(bào)警方法及系統(tǒng)，可準(zhǔn)確預(yù)警早期泄漏，并可對(duì)鍋爐爐管泄漏程度進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)，直接顯示在操作員站畫面上,及時(shí)提醒運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查爐管泄漏具體位置和爆管嚴(yán)重程度，避免事故擴(kuò)大。本發(fā)明根據(jù)水平衡理論和換熱理論，通過測(cè)量和計(jì)算給水流量與蒸汽流量偏差、金屬壁溫變化率(溫升或溫降)以及聲音檢測(cè)儀信號(hào)的三沖量，綜合判定鍋爐爐管泄漏情況，輸出爐管泄漏報(bào)警信號(hào)到操作員站，提醒運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查爐管泄漏具體位置和爆管嚴(yán)重程度，可以有效起到鍋爐爐管泄漏的報(bào)警目的。
附圖說明
圖1為本發(fā)明三沖量鍋爐爐管泄漏報(bào)警系統(tǒng)示意圖。
1-溫度測(cè)點(diǎn)；2-水流量測(cè)點(diǎn),3-蒸汽流量測(cè)點(diǎn)；4-泄漏檢測(cè)點(diǎn)；
具體實(shí)施方式
應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
如圖1所示為本發(fā)明的一種典型實(shí)施例，三沖量鍋爐爐管泄漏報(bào)警控制系統(tǒng)，包括：
在鍋爐爐管外壁的設(shè)定位置設(shè)置有若干溫度測(cè)點(diǎn)1，若干溫度測(cè)點(diǎn)1設(shè)置在鍋爐爐管外壁豎直方向上設(shè)定距離段的上端點(diǎn)和下端點(diǎn)；在鍋爐給水端設(shè)置有水流量測(cè)點(diǎn)2；在鍋爐的蒸汽出口端設(shè)置有蒸汽流量測(cè)點(diǎn)3；通過檢測(cè)爐管泄漏聲音的聲音檢測(cè)儀，即若干泄漏監(jiān)測(cè)點(diǎn)4；邏輯模塊，其輸入與若干溫度測(cè)點(diǎn)1、水流量測(cè)點(diǎn)2、蒸汽流量測(cè)點(diǎn)3和若干泄漏監(jiān)測(cè)點(diǎn)4的輸出相連，用于當(dāng)鍋爐給水流量與蒸汽出口流量之偏差大于第一設(shè)定值；或上端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫升，且溫升大于第二設(shè)定值，同時(shí)下端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫降，且溫降也大于第二設(shè)定值；或泄漏檢測(cè)裝置發(fā)出泄漏信號(hào)，則判定鍋爐爐管發(fā)生泄漏，輸出報(bào)警信號(hào)。
邏輯模塊包括第一限位邏輯單元，用于獲取上端點(diǎn)和下端點(diǎn)溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并輸出邏輯值；第一限位邏輯單元包括上端點(diǎn)邏輯限位單元和下端點(diǎn)邏輯限位單元，上端點(diǎn)邏輯限位單元設(shè)置有第三設(shè)定值，用于獲取上端點(diǎn)溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并輸出邏輯值；下端點(diǎn)邏輯限位單元設(shè)置有第四設(shè)定值，用于獲取下端點(diǎn)溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并輸出邏輯值；第二限位邏輯單元，用于獲取蒸汽流量檢測(cè)單元和蒸汽流量檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，并輸出邏輯值；邏輯或單元，用于獲取所述第一限位邏輯單元輸出的邏輯值、第二限位邏輯單元輸出的邏輯值以及聲音檢測(cè)儀發(fā)出泄漏信號(hào)邏輯值，輸出報(bào)警控制信號(hào)。
本實(shí)施例中，上端點(diǎn)邏輯限位單元記為溫度模塊(△t1)，下端點(diǎn)邏輯限位單元記為溫度模塊(△t2)，如果在a處發(fā)生爐管泄漏，那么在t2處的管壁溫度會(huì)由于流量大幅上升而急劇下降，而t1處的管壁溫度會(huì)因?yàn)槿彼眲∩仙?，t2處的溫降率和t1處的溫升率會(huì)大幅上升；通過溫度模塊(△t1)、(△t2)計(jì)算溫度變化率，若溫度模塊(△t1)表現(xiàn)為溫降，且溫降大于第三設(shè)定值，同時(shí)溫度模塊(△t2)表現(xiàn)為溫升，且溫升大于第四設(shè)定值，則判定鍋爐爐管發(fā)生泄漏。
本實(shí)施例中，鍋爐給水流量記為流量f1，蒸汽出口流量記為流量f2，如果要維持機(jī)組負(fù)荷或鍋爐蒸汽流量，但發(fā)生了鍋爐爐管泄漏，則流量f1會(huì)不正常地大于f2，通過流量模塊計(jì)算流量偏差△f，如果大于第一設(shè)定值，即可判定爐管泄漏。
另外，本實(shí)施例的邏輯或模塊(△q)還具有一路輸入即檢測(cè)爐管泄漏聲音的聲音檢測(cè)儀，本實(shí)施例將鍋爐給水流量與蒸汽出口流量之偏差，鍋爐爐管外壁設(shè)定位置的溫度變化值，以及聲音檢測(cè)儀的泄漏信號(hào)作為三沖量信號(hào)作為邏輯或模塊的輸入上述三沖量信號(hào)中的任一一個(gè)信號(hào)觸發(fā)，即可引發(fā)報(bào)警。
在本實(shí)施例中，還具有計(jì)算機(jī)，其與所述邏輯模塊(△q)相連，獲取報(bào)警控制信號(hào)，輸出報(bào)警信息。最終，計(jì)算機(jī)將上述報(bào)警信號(hào)輸送到操作員站，提醒運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查爐管泄漏具體位置和爆管嚴(yán)重程度，可以有效起到鍋爐爐管泄漏的報(bào)警目的。
本實(shí)施例中，還可以在以上端點(diǎn)為中心的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)處設(shè)有溫度檢測(cè)點(diǎn)，每個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)的輸出連接有第一控制器，用于計(jì)算其平均溫度變化值；在以下端點(diǎn)為中心的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)處設(shè)有溫度點(diǎn)，每個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)的輸出連接有第二控制器，用于計(jì)算其平均溫度變化值。
溫度檢測(cè)點(diǎn)處采用貼片式溫度檢測(cè)器，可以有效貼合鍋爐爐管外壁。
本實(shí)施例的這種報(bào)警系統(tǒng)，根據(jù)水平衡理論和換熱理論計(jì)算得到第一設(shè)定值、第二設(shè)定值、第三設(shè)定值和第四設(shè)定值，通過測(cè)量和計(jì)算給水流量與蒸汽流量偏差、金屬壁溫變化率(溫升或溫降)以及聲音檢測(cè)儀信號(hào)等三沖量，經(jīng)過流量模塊(△f)、溫度模塊(△t)和邏輯模塊(△q)綜合判定鍋爐爐管泄漏情況，輸出爐管泄漏報(bào)警信號(hào)到操作員站，提醒運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查爐管泄漏具體位置和爆管嚴(yán)重程度，避免事故擴(kuò)大。
本發(fā)明的再一實(shí)施例是一種三沖量鍋爐爐管泄漏報(bào)警控制方法，具體的該方法采用下面的步驟：
獲取鍋爐給水流量與蒸汽出口流量之偏差，鍋爐爐管外壁設(shè)定位置的溫度變化值，以及泄漏檢測(cè)裝置的泄漏信號(hào)作為三沖量信號(hào)；所述鍋爐爐管外壁設(shè)定位置的溫度變化值包括：取鍋爐爐管外壁豎直方向上設(shè)定距離段的兩端點(diǎn)，記為上端點(diǎn)和下端點(diǎn)，分別獲取上端點(diǎn)以及下端點(diǎn)一定時(shí)間內(nèi)的溫度變化值；
根據(jù)上述三沖量信號(hào)進(jìn)行邏輯計(jì)算，若鍋爐給水流量與蒸汽出口流量之偏差大于第一設(shè)定值；或上端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫升，且溫升大于第二設(shè)定值，同時(shí)下端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫降，且溫降也大于第二設(shè)定值；或泄漏檢測(cè)裝置發(fā)出泄漏信號(hào)，則判定鍋爐爐管發(fā)生泄漏，輸出報(bào)警信號(hào)。
根據(jù)水平衡理論和換熱理論計(jì)算得到第一設(shè)定值、第二設(shè)定值。本實(shí)施例的有益效果是簡(jiǎn)單明了得獲取了溫升或溫降，采用統(tǒng)一評(píng)斷標(biāo)準(zhǔn)，即溫升或溫降的絕對(duì)變化值均大于第二設(shè)定值時(shí)，采觸發(fā)報(bào)警，采用這一實(shí)施例的方法，報(bào)警信息的門檻略有提高，但是執(zhí)行過程簡(jiǎn)化，利于實(shí)際操作。
作為對(duì)上述實(shí)施例的一種改進(jìn)，若上端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫升，且溫升大于第三設(shè)定值，同時(shí)下端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫降，且溫降大于第四設(shè)定值，則判定鍋爐爐管發(fā)生泄漏。根據(jù)水平衡理論和換熱理論計(jì)算得到第一設(shè)定值、第二設(shè)定值、第三設(shè)定值和第四設(shè)定值。
本實(shí)施例的有益效果是簡(jiǎn)單對(duì)鍋爐爐管比的溫升或溫降分別進(jìn)行評(píng)判，即設(shè)定第三設(shè)定值和第四設(shè)定值，若上端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫升，且溫升大于第三設(shè)定值，同時(shí)下端點(diǎn)的溫度變化值表現(xiàn)為溫降，且溫降大于第四設(shè)定值，則觸發(fā)報(bào)警，采用這一實(shí)施例的方法，報(bào)警信息更為真實(shí)的反應(yīng)了實(shí)際的鍋爐爐管泄漏情況，同樣可以達(dá)到有效提醒運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查爐管泄漏具體位置和爆管嚴(yán)重程度，避免事故擴(kuò)大的效果。
作為對(duì)上述實(shí)施例的一種改進(jìn)，可以獲取以上端點(diǎn)為中心的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)處的溫度變化值，取其平均值作為上端點(diǎn)的平均溫度變化值；同時(shí)獲取以下端點(diǎn)為中心的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)處的溫度變化值，取其平均值作為下端點(diǎn)的平均溫度變化值。采用這種方法可以更為準(zhǔn)確的判定爐管泄漏。
本實(shí)施例提供的三沖量鍋爐爐管報(bào)警方法，可準(zhǔn)確預(yù)警早期泄漏，并可對(duì)鍋爐爐管泄漏程度進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)，直接顯示在操作員站畫面上,及時(shí)提醒運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查爐管泄漏具體位置和爆管嚴(yán)重程度，避免事故擴(kuò)大。本發(fā)明根據(jù)水平衡理論和換熱理論，通過測(cè)量和計(jì)算給水流量與蒸汽流量偏差、金屬壁溫變化率(溫升或溫降)以及聲音檢測(cè)儀信號(hào)的三沖量，綜合判定鍋爐爐管泄漏情況，輸出爐管泄漏報(bào)警信號(hào)到操作員站，提醒運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查爐管泄漏具體位置和爆管嚴(yán)重程度，可以有效起到鍋爐爐管泄漏的報(bào)警目的
以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。