CN106645412A - 一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及套筒式烟囱探伤监测技术领域，具体地说是一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：还包括轨道、监测装置、驱动装置、微型控制系统；所述的轨道沿钢内筒的高度方向固定在环形加劲肋的外侧壁上；所述的监测装置包括固定架、超声波探头，所述的超声波探头设在固定架内的后部；所述的驱动装置包括电机、联动装置，所述的联动装置的一个工作部与电机联接；所述的监测装置中的固定架的背面与轨道轨接，固定架还与联动装置的另一工作部联接；电机通过驱动联动装置来实现固定架的运动。本发明与现有技术相比，监测装置置于钢内筒外侧，可在烟囱运行期间使用，不同于事故检测，可对使用中的套筒式烟囱钢内筒真正实现常态监测，不需停机。

Description

一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱
技术领域
本发明涉及套筒式烟囱探伤监测技术领域，具体地说是一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱。
背景技术
湿法烟气脱硫环保技术因其脱硫率高、工艺技术成熟、稳定运转周期长、烟气处理能力大等特点，目前是国内外火电厂烟气脱硫的主导工艺技术。由于经湿法脱硫，烟气湿度增加、温度降低，烟气极易在烟囱的内壁结露，烟气中残留的二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳等溶解后，形成强腐蚀性液体。
目前脱硫烟囱主要采用套筒式烟囱，即将承重的钢筋混凝土外筒和排烟内筒分开，其维修方便、可靠性高。排烟内筒，目前国内最多采用的是钢内筒，并在其内壁设防腐层，如泡沫玻璃砖内衬、钛合金板复合层、耐酸防腐涂料层或玻璃鳞片涂层等。
虽然套筒式烟囱钢内筒设置了防腐层，但由于高空施工质量差、焊接疏漏，防腐层由于复杂的运行条件出现开裂等等原因，还是有不少工程的套筒式烟囱钢内筒在运行期间出现不同程度的腐蚀。
由于湿法脱硫运行稳定、检修期长，所以套筒式钢内筒的腐蚀往往很难及时发现，而等腐蚀较严重时再发现会很难补救，并且存在较大的安全隐患。
为了能够事前预防，套筒式钢内筒需要一种常态监测其腐蚀程度的装置，以便于在其腐蚀破坏初期及时被发现。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种实时监测探伤装置来方便人员及时对套筒式烟囱采取干预措施。
实现上述目的，设计一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，包括外筒、钢内筒，所述的钢内筒的近底部设有烟道接口，钢内筒外壁上沿高度方向布设有若干环形加劲肋，其特征在于：
还包括轨道、监测装置、驱动装置、微型控制系统；
所述的轨道沿钢内筒的高度方向固定在环形加劲肋的外侧壁上；
所述的监测装置包括固定架、超声波探头，所述的超声波探头设在固定架内的后部；
所述的驱动装置包括电机、联动装置，所述的联动装置的一个工作部与电机联接；
所述的监测装置中的固定架的背面与轨道轨接，固定架还与联动装置的另一工作部联接；电机通过驱动联动装置来实现固定架的运动；
所述的微型控制系统也设置在固定架内，微型控制系统的各控制端分别连接超声波探头的控制端、电机的控制端控制其启闭。
所述的联动装置包括主动皮带轮、从动皮带轮、皮带，所述的从动皮带轮固定在轨道底部旁的钢内筒上，所述的主动皮带轮固定在相应轨道顶部旁的钢内筒上，且主动皮带轮旁的钢内筒上还固定与主动皮带轮轴接的所述电机，主动皮带轮、从动皮带轮采用皮带联接，所述的固定架的外侧固定在皮带上。
所述的联动装置包括齿条、齿轮，与轨道平行的齿条固定在钢内筒的环形加劲肋的外壁上，所述的齿轮与齿条啮合；
所述的电机采用微型电机，微型电机的输出轴与齿轮轴接；所述的微型电机固定在固定架的外侧面或固定在固定架内；当微型电机固定在固定架内时，微型电机的输出轴伸出固定架的一侧面与齿轮轴接。
所述的轨道设有若干个，若干个轨道沿钢内筒外壁的圆周均布。
所述的轨道设有4根，分别分布在钢内筒的四象限点的位置上。
所述的轨道的底端位于近烟道接口上方，轨道的顶端位于钢内筒的中部。
所述的轨道高度≤100米。
所述的超声波探头采用伸缩装置固定在固定架内的后部。
所述的伸缩装置采用微型控制系统控制伸缩。
所述的监测装置沿平行于钢内筒的圆弧线均布5个超声波探头。
本发明与现有技术相比，具有如下优势：
监测装置置于钢内筒外侧，可在烟囱运行期间使用，不同于事故检测，可对使用中的套筒式烟囱钢内筒真正实现常态监测，不需停机；这样就可以在腐蚀发生的第一时间发现问题、诊断问题，避免由于发现晚导致腐蚀状况恶化从而造成重大经济损失；
后续可通过对固定时间间隔获得的监测范围内钢内筒壁厚二维云图进行对比分析，可以判定监测范围内钢内筒是否被腐蚀；如果腐蚀，则判定其腐蚀范围、腐蚀深度、腐蚀趋势，继而为是否需要或采取何种处置措施提供依据，具有直观性、科学性；
采用超声波无损监测探头，具有灵敏度高、监测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害等优点。
附图说明
图1为本发明中钢内筒的结构示意图。
图2为图1中的A-A放大俯视图。
图3为本发明中设有监测装置处的钢内筒局部放大图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步地说明。
实施例1
参见图1～图3，一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，包括外筒、钢内筒1，所述的钢内筒1的近底部设有烟道接口5，钢内筒1外壁上沿高度方向布设有若干环形加劲肋2，其特征在于：
还包括轨道3、监测装置4、驱动装置、微型控制系统，本案中微型控制系统在图中未示出；
所述的轨道3沿钢内筒1的高度方向固定在环形加劲肋2的外侧壁上；
所述的监测装置4包括固定架41、超声波探头42，所述的超声波探头42设在固定架内的后部；
所述的驱动装置包括电机、联动装置，所述的联动装置的一个工作部与电机联接；驱动装置为机械技术领域的已知技术，故本发明图1～图3中未详细示出。
所述的监测装置中的固定架41的背面与轨道3轨接，固定架41还与联动装置的另一工作部联接；电机通过驱动联动装置来实现固定架41的运动；
所述的微型控制系统也设置在固定架41内，微型控制系统的各控制端分别连接超声波探头42的控制端、电机的控制端控制其启闭。
工作时，微型控制系统控制驱动装置的启闭运行，从而带动固定架内的超声波探头进行上下运动，超声波探头对钢内筒进行连续扫查测量壁厚，并将采集到的信号存储于微型控制系统的存储系统内，后期通过计算机处理软件对这些采集数据进行分析，可以绘制出该测位监测范围内的钢内筒壁厚二维云图。
该装置在烟囱运行期间，可以定期对某特定高度范围内的钢内筒壁厚进行无损监测，后期通过对监测点的各次监测云图进行对比分析，可以判定监测范围内钢内筒是否被腐蚀；如果腐蚀，则判定其腐蚀范围、腐蚀深度、腐蚀趋势，继而为是否需要或采取何种处置措施提供依据。从而起到对套筒式烟囱钢内筒常态监测的作用。
进一步的，所述的联动装置包括主动皮带轮、从动皮带轮、皮带，所述的从动皮带轮固定在轨道底部旁的钢内筒上，所述的主动皮带轮固定在相应轨道顶部旁的钢内筒上，且主动皮带轮旁的钢内筒上还固定与主动皮带轮轴接的所述电机，主动皮带轮、从动皮带轮采用皮带联接，所述的固定架41的外侧固定在皮带上。这里通过皮带传动的方式来实现超声波探头的上下移动。
或者所述的联动装置包括齿条、齿轮，与轨道平行的齿条固定在钢内筒1的环形加劲肋2的外壁上，所述的齿轮与齿条啮合；所述的电机采用微型电机，微型电机的输出轴与齿轮轴接；所述的微型电机固定在固定架的外侧面或固定在固定架内；当微型电机固定在固定架内时，微型电机的输出轴伸出固定架的一侧面与齿轮轴接。这里通过齿条、齿轮的配合运动来实现超声波探头的上下移动。
进一步的，所述的轨道设有若干个，若干个轨道沿钢内筒外壁的圆周均布。
进一步的，所述的轨道设有4根，分别分布在钢内筒的四象限点的位置上。为了得到更加全面的监测结果，通常需要在钢内筒圆周四个象限点分别各布置一套轨道，既增加了监测的覆盖面，又不会增加太多成本，监测点需做好标记并加以区分。当然测点的数量可根据业主对该监测覆盖范围及精度的要求增减。
进一步的，所述的轨道的底端位于近烟道接口5上方，轨道的顶端位于钢内筒的中部。
进一步的，所述的轨道高度≤100米。这是基于工程实践经验给出了轨道高度也即监测高度的建议，避免钢内筒全高监测，从而降低了监测成本和数据处理工作量，提高了监测效率。
进一步的，所述的超声波探头42采用伸缩装置固定在固定架内的后部。
进一步的，所述的伸缩装置采用微型控制系统控制伸缩，从而调节超声波探头42与钢内筒的距离，方便随时根据需要调节间距。
进一步的，所述的监测装置4沿平行于钢内筒1的圆弧线均布5个超声波探头42。

Claims (10)

1.一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，包括外筒、钢内筒(1)，所述的钢内筒(1)的近底部设有烟道接口(5)，钢内筒(1)外壁上沿高度方向布设有若干环形加劲肋(2)，其特征在于：
还包括轨道(3)、监测装置(4)、驱动装置、微型控制系统；
所述的轨道(3)沿钢内筒(1)的高度方向固定在环形加劲肋(2)的外侧壁上；
所述的监测装置(4)包括固定架(41)、超声波探头(42)，所述的超声波探头(42)设在固定架内的后部；
所述的驱动装置包括电机、联动装置，所述的联动装置的一个工作部与电机联接；
所述的监测装置中的固定架(41)的背面与轨道(3)轨接，固定架(41)还与联动装置的另一工作部联接；电机通过驱动联动装置来实现固定架(41)的运动；
所述的微型控制系统也设置在固定架(41)内，微型控制系统的各控制端分别连接超声波探头(42)的控制端、电机的控制端控制其启闭。
2.如权利要求1所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：所述的联动装置包括主动皮带轮、从动皮带轮、皮带，所述的从动皮带轮固定在轨道底部旁的钢内筒上，所述的主动皮带轮固定在相应轨道顶部旁的钢内筒上，且主动皮带轮旁的钢内筒上还固定与主动皮带轮轴接的所述电机，主动皮带轮、从动皮带轮采用皮带联接，所述的固定架(41)的外侧固定在皮带上。
3.如权利要求1所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：
所述的联动装置包括齿条、齿轮，与轨道平行的齿条固定在钢内筒(1)的环形加劲肋(2)的外壁上，所述的齿轮与齿条啮合；
所述的电机采用微型电机，微型电机的输出轴与齿轮轴接；所述的微型电机固定在固定架的外侧面或固定在固定架内；当微型电机固定在固定架内时，微型电机的输出轴伸出固定架的一侧面与齿轮轴接。
4.如权利要求1所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：所述的轨道设有若干个，若干个轨道沿钢内筒外壁的圆周均布。
5.如权利要求4所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：所述的轨道设有4根，分别分布在钢内筒的四象限点的位置上。
6.如权利要求1所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：所述的轨道的底端位于近烟道接口(5)上方，轨道的顶端位于钢内筒的中部。
7.如权利要求1～6任一项所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：所述的轨道高度≤100米。
8.如权利要求1所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：所述的超声波探头(42)采用伸缩装置固定在固定架内的后部。
9.如权利要求8所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：所述的伸缩装置采用微型控制系统控制伸缩。
10.如权利要求1所述的一种设常态无损监测装置的套筒式烟囱，其特征在于：所述的监测装置(4)沿平行于钢内筒(1)的圆弧线均布5个超声波探头(42)。
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