CN109186787A - 一种锅炉炉顶大包的温度检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅炉炉顶大包的温度检测系统，包括：用于检测炉顶大包的环境温度的环境测温装置；和所述环境测温装置相连接，用于判断温度环境是否低于预设温度阈值的处理器；和处理器相连，用于当温度环境低于所述预设温度阈值时，显示炉顶大包可通风的显示装置。本发明的温度检测系统，避免了打开大包强制通风对大包内部管路造成影响的问题，同时又加快了炉顶大包内部降温的速度，进而加快检修进度，提高检修效率。本发明中还公开了一种锅炉炉顶大包的温度检测方法，具有上述有益效果。

Description

一种锅炉炉顶大包的温度检测系统及方法

技术领域

本发明涉及火力发电领域，特别是涉及一种锅炉炉顶大包的温度检测系统及方法。

背景技术

在采用直流锅炉的火力发电厂中，锅炉水冷壁、过热器、再热器的出口集箱汇集在炉膛顶部的密闭空间内，业界习惯称之为炉顶大包，简称大包。

在机组检修停运时，需要在大包内开展检修工作时，需要在大包内的温度满足工作条件时，开启大包人孔门进行检查。

当大包内部环境温度高时，检修人员无法进入，且打开大包强制通风冷却，对管路造成热应力影响，影响管路的使用寿命，若温度降至室温时，时间会过长，影响检修进度。

在实际运行过程中，检修人员都是根据机组已停运时间进行初步判断，但是这种判断温度的方式存在较大的误差，直接影响正常的机组运行及维护。

发明内容

本发明的目的是提供一种锅炉炉顶大包的温度检测系统及方法，解决了炉顶达到内部温度难以掌握的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种锅炉炉顶大包的温度检测系统，包括：

用于检测炉顶大包的环境温度的环境测温装置；

和所述环境测温装置相连接，用于根据所述环境温度判断所述炉顶大包是否达到通风条件的处理器；

和所述处理器相连，用于当所述炉顶大包达到通风条件时，显示可通风的显示装置。

其中，所述环境测温装置包括在矩形结构的炉顶大包的四个顶角区域各设置一个的温度传感器。

其中，所述温度传感器和所述炉顶大包的侧壁之间的间距不小于1m。

其中，所述温度传感器设置在所述炉顶大包的顶角和所述炉顶大包内出口集箱的最近点的中点位置，所述最近点为所述出口集箱上距离所述炉顶大包的顶角最近的位置。

其中，所述温度传感器距离所述炉顶大包地面的间距不小于所述炉顶大包高度的一半。

其中，还包括检测所述炉顶大包内各个出口集箱的管壁温度的管壁测温装置；

所述管壁测温装置和所述处理器相连接，处理器用于根据所述环境温度和所述管壁温度判断所述炉顶大包是否达到维修条件。

本发明还提供了一种锅炉炉顶大包的温度检测方法，包括：

获得炉顶大包中的环境温度；

判断所述环境温度是否低于预设环境温度阈值，如果是，则发送所述炉顶大包符合通风条件的信息。

其中，所述判断所述环境温度是否低于预设环境温度阈值包括：

当所述环境温度低于所述预设环境温度阈值时，获取所述炉顶大包内各个出口集箱的管道温度；

判断各个所述出口集箱对应的所述管道温度中是否存在一半以上低于预设管壁温度阈值，如果是，则发送所述炉顶大包符合维修条件的信息。

其中，所述获取所述炉顶大包内出口集箱的管道温度包括：

获取每个所述出口集箱上多个管壁测量温度；

确定多个所述管壁测量温度的平均值为所述出口集箱对应的所述管壁温度。

其中，所述获得炉顶大包中的环境温度包括：

获得所述炉顶大包四个顶角区域的环境测量温度；

确定四个所述环境测量温度的平均值为所述环境温度。

本发明所提供的锅炉炉顶大包的温度检测系统，通过在炉顶大包内部设置环境温度检测装置，准确测量出大包内部的环境温度，并以此为依据判断是否可以对大包进行通风，当达到通风条件时，在显示设备上向工作人员显示可通风即可，无需工作人员入内查验，并避免了打开大包强制通风对大包内部管路造成影响的问题，同时又加快了炉顶大包内部降温的速度，进而加快检修进度，提高检修效率。

本发明中还提供了一种锅炉炉顶大包的温度检测方法，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的锅炉炉顶大包的温度检测系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的炉顶大包中的俯视图；

图3为本发明实施例提供的锅炉炉顶大包的温度检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本发明实施例提供的锅炉炉顶大包的温度检测系统的结构框图，该温度检测系统可以包括：

用于检测炉顶大包的环境温度的环境测温装置10；

和环境测温装置10相连接，用于根据环境温度判断炉顶大包是否达到通风条件的处理器20；

和处理器20相连，用于当炉顶大包达到通风条件时，显示可通风的显示装置30。

具体地，该环境测温装置10设置在炉顶大包内部，需要注意的是，该环境测温装置10检测的是炉顶大包环境中的温度，因此该环境测温装置10应当设置在非出口集箱汇聚的位置处。

进一步地，处理器20内置于采用DCS控制系统中，该DCS控制系统设置在炉顶大包外部，和环境测温装置10通过无线通讯信号相连接，并通过无线通讯信号将环境测温装置10检测的温度信号发送至DCS控制系统，由DCS控制系统中的处理器20根据环境温度进行判断该炉顶大包是否可以进行通风。

当处理器20判断可以该炉顶大包达到通风条件时，则可将判断结果发送至显示装置30，该显示装置30具体可以是CTR显示器，通过在显示装置30上显示判断结果，用户即可直接对炉顶大包进行通风，无需依赖经验判断，避免了由于人为判断不准确导致过早通风对炉顶大包内部管道造成损伤的问题，同时又避免了通风过晚，延长机组维修的时长。

本发明中通过在炉顶大包内部设置环境测温装置10，检测炉顶大包内部环境的温度，那么工作人员即可获得炉顶大包内部温度的准确值，并且以此为依据准确地获得炉顶大包是否可以进行通风的结果，在保证炉顶大包内部管壁无损伤的基础上，提高机组检修效率。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，如图2所示，图2为本发明实施例提供的炉顶大包中的俯视图，该炉顶大包中环境测温装置10具体可以包括：

在矩形结构的炉顶大包的四个顶角区域各设置一个的第一温度传感器。

如图2所示，炉顶大包4一般为长方体结构，在炉顶大包4的中间区域一般需要设置各种出口集箱5，例如过滤器出口集箱、再热器出口集箱、屏再出口集箱、屏过出口集箱等等，而出口集箱5的温度往往相对较高，因此，在检测炉顶大包内4部温度时，第一温度传感器11和出口集箱5的距离不宜太近，以免过多的受到炉顶大包4内部出口集箱管道4温度的影响。另外，炉顶大包4的侧壁和外部空间存在热传递，因此，如果第一温度传感器11和炉顶大包4的侧壁距离过近，同样会受到外部环境温度的影响，尤其是当外部环境和炉顶大包4内部温度的温差较大时，第一温度传感器11检测的温度就越容易受外部环境温度干扰。

因此，本实施例中将第一温度传感器11设置在炉顶大包4的四个顶角处，既避免了和外部环境温度对第一温度传感器11检测环境温度产生干扰，又避免出口集箱5的高温对第一温度传感器11检测环境温度产生干扰，使得以第一温度传感器11检测的温度作为炉顶大包4内部环境温度更具有参考价值。

可选地，第一温度传感器和炉顶大包的侧壁之间的间距不小于1m。

在实际操作过程中，为了避免第一传感器受外部环境温度的影响，可以将各个第一温度传感器设置在距离炉顶大包侧壁大于1m的位置。与此同时也应注意第一温度传感器和出口集箱的最近距离也应不小于1m。

可选地，第一温度传感器设置在炉顶大包的顶角和炉顶大包内出口集箱的最近点的中点位置，最近点为出口集箱上距离炉顶大包的顶角最近的位置。

如图2所示，因为第一温度传感器11设置在炉顶大包4的四个顶角处，那么位于最外侧的出口集箱5的顶端必然和四个顶角距离最近，以出口集箱5上距离顶角最近的位置处和顶角的中点位置作为温度传感器的设置位置，第一温度传感器11和炉顶大包4的侧壁距离以及出口集箱5的距离均不会很近，进而保证了第一温度传感器11测量的温度的可靠性。

上述实施例中，说明了第一温度传感器从水平方向的角度设定的位置，在本发明的另一具体实施例中，第一温度传感器距离炉顶大包地面的间距不小于炉顶大包高度的一半。

优选地，可以将第一温度传感器设置在炉顶大包二分之一高度处。也避免了第一温度传感器受炉顶大包底端和顶部的温度的干扰。

基于上述任意实施例，在本发明的另一具体实施例中，还可以进一步地包括：

检测炉顶大包内各个出口集箱的管壁温度的管壁测温装置；

管壁测温装置和处理器相连接，处理器用于根据环境温度和管壁温度判断炉顶大包是否达到维修条件。

因为工作人员对炉顶大包内部的维修主要是针对出口集箱的维修，因此是否可以对炉顶大包内部器件进行维修，出口集箱的温度就至关重要。因此，可以在出口集箱上设置管壁测温装置检测管壁温度，并以此作为是否可对炉顶大包进行维修的参考因素之一。

如图2所示，该管壁测温装置具体地可以是贴合出口集箱管壁的第二温度传感器6。因为出口集箱5的管道在实际工作中，需要通过隔温材料进行包裹，为了获得更为准确的管壁温度，可以将第二温度传感器6包裹在隔温材料内部，以获得更为准确的管壁温度数据。

本发明中还提供了一种锅炉炉顶大包的温度检测方法，如图3所示，图3为本发明实施例提供的锅炉炉顶大包的温度检测方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S1：通过环境测温装置实时检测炉顶大包内部的环境温度。

可选地，上述步骤S1具体可以包括：

通过环境测温装置实时检测炉顶大包四个顶角区域的环境测量温度；

以确定四个环境测量温度的平均值为环境温度。

步骤S2：处理器判断环境温度是否低于预设环境温度阈值，如果是，则进入步骤S3，如果否，则进入步骤S1。

步骤S3：处理器向显示装置发送炉顶大包符合通风条件的信息。

步骤S4：通过显示装置向用户显示炉顶大包可通风的信息，以便提示用户开启炉顶大包的通风门。

本发明在机组停机维修时，通过环境测温装置实时检测大包环境内部的温度，并以此为依据确定是否对炉顶大包进行通风，无需人为经验判断炉顶大包内部温度，避免过早对炉顶大包通风对出口集箱的管道造成损伤的问题，同时又能够及时对炉顶大包进行通风，缩短了机组维修耗费的时长，提高检修效率。

可选地，在对炉顶大包进行通风之后，炉顶大包内温度下降的快慢在很大程度上受外部环境温度影响，因此，在本发明的另一具体实施例中，如图3所示，在上述步骤S4之后，还包括：

步骤S5：通过管壁测温装置实时检测炉顶大包内各个出口集箱的管道温度。

可选地，步骤S5具体可以包括：

获取每个出口集箱上多个管壁测量温度，确定多个管壁测量温度的平均值为出口集箱对应的所述管壁温度。

为了使检测的管壁温度更具有参考性，可以在每个出口集箱的管道上均匀设置多个温度传感器，并将多个温度传感器检测的平均值作为该出口集箱的管壁温度。

步骤S6：判断各个出口集箱对应的管道温度中是否存在一半以上低于预设管壁温度阈值，如果是，则进入步骤S7，如果否，则进入步骤S5。

步骤S7：向显示装置发送炉顶大包符合维修条件的信息，以便提醒用户可进行维修工作。

因为在对炉顶大包进行通风之后，炉顶大包内部散热的快慢和外部环境中的温度存在很大的联系，工作人员无法通过经验判断是否可以进入大包内部进行维修，如果散热时间不够，工作人员进入炉顶大包内部就存在安全隐患，如果散热时间过长，则导致维修时间耗费过长。

本实施例中通过实时检测炉顶大包内出口集箱的管道温度，准确的确定是否可以进行炉顶大包内部部件的维修，保证了工作人员的维修安全，降低了工作人员对炉顶大包内部温度掌控的难度，保证了维修工作的效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

Claims (10)

1.一种锅炉炉顶大包的温度检测系统，其特征在于，包括：

用于检测炉顶大包的环境温度的环境测温装置；

和所述环境测温装置相连接，用于根据所述环境温度判断所述炉顶大包是否达到通风条件的处理器；

和所述处理器相连，用于当所述炉顶大包达到通风条件时，显示可通风的显示装置。

2.如权利要求1所述的温度检测系统，其特征在于，所述环境测温装置包括在矩形结构的炉顶大包的四个顶角区域各设置一个的温度传感器。

3.如权利要求2所述的温度检测系统，其特征在于，所述温度传感器和所述炉顶大包的侧壁之间的间距不小于1m。

4.如权利要求2所述的温度检测系统，其特征在于，所述温度传感器设置在所述炉顶大包的顶角和所述炉顶大包内出口集箱的最近点的中点位置，所述最近点为所述出口集箱上距离所述炉顶大包的顶角最近的位置。

5.如权利要求2所述的温度检测系统，其特征在于，所述温度传感器距离所述炉顶大包地面的间距不小于所述炉顶大包高度的一半。

6.如权利要求1至5任一项所述的温度检测系统，其特征在于，还包括检测所述炉顶大包内各个出口集箱的管壁温度的管壁测温装置；

所述管壁测温装置和所述处理器相连接，处理器用于根据所述环境温度和所述管壁温度判断所述炉顶大包是否达到维修条件。

7.一种锅炉炉顶大包的温度检测方法，其特征在于，包括：

获得炉顶大包中的环境温度；

判断所述环境温度是否低于预设环境温度阈值，如果是，则发送所述炉顶大包符合通风条件的信息。

8.如权利要求7所述的温度检测方法，其特征在于，所述判断所述环境温度是否低于预设环境温度阈值包括：

当所述环境温度低于所述预设环境温度阈值时，获取所述炉顶大包内各个出口集箱的管道温度；

判断各个所述出口集箱对应的所述管道温度中是否存在一半以上低于预设管壁温度阈值，如果是，则发送所述炉顶大包符合维修条件的信息。

9.如权利要求8所述的温度检测方法，其特征在于，所述获取所述炉顶大包内出口集箱的管道温度包括：

获取每个所述出口集箱上多个管壁测量温度；

确定多个所述管壁测量温度的平均值为所述出口集箱对应的所述管壁温度。

10.如权利要求7至9任一项所述的温度检测方法，其特征在于，所述获得炉顶大包中的环境温度包括：

获得所述炉顶大包四个顶角区域的环境测量温度；

确定四个所述环境测量温度的平均值为所述环境温度。