CN113670449B - 一种在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，至少包括空气预热器、光学测温装置和感温片；光学测温装置安装在空气预热器静子周向壁面上；感温片安装在空气预热器的两层蓄热元件之间；光学测温装置和感温片的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置设有测温孔。上述结构可以准确测得空气预热器蓄热元件中间层温度，以判断是否存在硫酸氢铵跨层沉积的风险；在各种运行工况下，均可使转子感温片与测温点始终保持安全、可靠的相对位置，可实时反馈空气预热器转子两层蓄热元件之间温度水平，对锅炉负荷的适应性强，可为各种负荷和运行工况下的烟风换热量调整提供第一手的可靠依据。

Description

一种在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构
技术领域
本发明涉及一种在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，属于空气预热器蓄热元件壁温测量技术领域。
背景技术
回转式空气预热器是电站锅炉系统中普遍采用的热交换设备，它利用锅炉燃烧生成的烟气热量来加热燃烧所需的空气，以此来达到节约燃料的目的。回转式空气预热器最重要的性能指标之一就是换热性能，而反映换热性能的常规做法是分别在风侧进出口、烟侧进出口安装温度测点。
燃煤电厂普遍应用SCR脱硝技术，脱硝氨逃逸与烟气中SO3反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵在146～207℃之间呈液态，且具有较强的粘性，容易与飞灰一起粘附在蓄热元件表面。空气预热器蓄热元件一般按两层设计，分热端蓄热元件和冷端蓄热元件，为避免硫酸氢铵跨层沉积导致堵灰加剧，设计上要求硫酸氢铵仅在冷端蓄热元件内沉积，也即一般要保证空气预热器蓄热元件中间层温度不低于210℃。然而，由于空气预热器蓄热元件在不断旋转(旋转部分统称为“转子”，非旋转部分统称为“静子”)，测量蓄热元件中间层温度并非易事，当前无成熟可用的技术，导致缺乏运行指导数据。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，可以准确测得空气预热器蓄热元件中间层温度，以判断是否存在硫酸氢铵跨层沉积的风险，解决了现有相关技术和产品在实际应用中的局限性和可靠性问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，至少包括空气预热器、光学测温装置和感温片；光学测温装置安装在空气预热器静子周向壁面上；感温片安装在空气预热器的两层蓄热元件之间；光学测温装置和感温片的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置设有测温孔。
申请人经研究发现，采用上述非接触式的测量方案，较好地解决了测量转动设备内部温度的问题。实际使用中，光学测温装置在某一时段对准测温孔，也即对准了感温片，其它时段对着转子周向壁面未开孔部分，上述两个时段测量温度有差异，当测量感温片温度时，显示温度更高，也即测量到突升高点的温度为感温片温度，此温度为空气预热器蓄热元件中间层某点的温度，进而可以评估蓄热元件中间层温度分布。
为了更准确判断是否存在硫酸氢铵跨层沉积风险，优选，光学测温装置安装在空气预热器静子周向壁面上，并选取从空气侧转向烟气侧前后各15°的区域安装。因上述区域对应的空气预热器转子扇形区域在周向上温度最低，硫酸氢铵的跨层沉积风险最大，所以监测该位置蓄热元件中间层温度对运行指导的意义最大。
上述空气侧和烟气侧指空气预热器的空气侧和烟气侧，此为现有常识，本申请不再赘述。
为了更准确测量蓄热元件中间层温度，减少传热温差对测量的影响，上述感温片的导热系数不低于铁的导热系数，且感温片厚度不大于2mm。
上述感温片安装在空气预热器的两层蓄热元件之间，运行时，感温片是随着蓄热元件一起旋转的；光学测温装置和感温片的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置设有测温孔，描述的是某一时刻的结构，运行时，某一时刻，光学测温装置、感温片和测温孔三者会共线，这时，光学测温装置可穿过测温孔测量到感温片上的温度。
空气预热器转子、静子、蓄热元件两层结构等的设置直接参照现有空气预热器的结构即可。
为了提高测量的准确性，在空气预热器的两层蓄热元件之间的不同径向布置感温片，每个感温片和光学测温装置的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置均设有测温孔。
进一步优选，在空气预热器的两层蓄热元件之间径向的不同深度布置感温片，每个感温片和光学测温装置的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置均设有测温孔。这样可以实现对空气预热器蓄热元件中间层多个点的温度监测。
上述每个感温片和光学测温装置的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置均设有测温孔，是指运行时，光学测温装置可穿过对应的测温孔测量到每个感温片的温度。当所有的感温片可以共用一个测温孔时，不同的时刻，测温孔对准不同的感温片，当转子旋转一周后，可完成所有感温片的测量。
光学测温装置可以是光学测温枪。
优选，上述光学测温枪为红外测温枪。
上述感温片，优选为长方形金属板。具有优良的导热性能。
为了提高测量准确性，感温片的表面与空气预热器转子轴向平行。
为了便于安装，同时减短测量路线，提高测量准确性，光学测温装置、感温片和测温孔等高度设置。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，可以准确测得空气预热器蓄热元件中间层温度，以判断是否存在硫酸氢铵跨层沉积的风险；在各种运行工况和条件下，均可使转子感温片与测温点始终保持安全、可靠的相对位置，可实时反馈空气预热器转子两层蓄热元件之间温度水平，对锅炉负荷的适应性强，可为各种负荷和运行工况下的烟风换热量调整提供第一手的可靠依据，间接提高锅炉效率，达到节约燃煤、降低能耗的目的。
附图说明
图1为本发明一种在线测量空气预热器中间蓄热元件温度的装置的结构示意图；
图2为图1中A-A向视图；
图3为图1的B-B向视图；
图4为感温片示意图；
图中，1-空气预热器转子；2-光学测温装置，3-感温片，4-测温孔，5-空气预热器静子周向壁面；11-空气预热器热端蓄热元件，12-空气预热器冷端蓄热元件；31-第一感温片，32-第二感温片，33-第三感温片，34-第四感温片。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本申请“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等方位词为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
实施例1
如图1-3所示，一种在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，至少包括空气预热器、光学测温装置和感温片；光学测温装置安装在空气预热器静子周向壁面上；感温片安装在空气预热器的两层蓄热元件之间；光学测温装置和感温片的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置设有测温孔。说明：为了便于直观地体现光学测温装置的安装，且方便表达，图2-3中，均画出了光学测温装置，此位置与图1不完全对应，只是为了方便理解。
申请人经研究发现，采用上述非接触式的测量方案，较好地解决了测量转动设备内部温度的问题。实际使用中，光学测温装置在某一时段对准测温孔，也即对准了感温片，其它时段对着转子周向壁面未开孔部分，上述两个时段测量温度有差异，当测量感温片温度时，显示温度更高，也即测量到突升高点的温度为感温片温度，此温度为空气预热器蓄热元件中间层某点的温度，进而可以评估蓄热元件中间层温度分布。
实施例2
在实施例1的基础上，进一步作了如下改进：为了更准确判断是否存在硫酸氢铵跨层沉积风险，光学测温装置安装在空气预热器静子周向壁面上，并选取从空气侧转向烟气侧前后各15°的区域安装。因上述区域对应的空气预热器转子扇形区域在周向上温度最低，硫酸氢铵的跨层沉积风险最大，所以监测该位置蓄热元件中间层温度对运行指导的意义最大。
实施例3
在实施例2的基础上，进一步作了如下改进：为了更准确测量蓄热元件中间层温度，减少传热温差对测量的影响，上述感温片的导热系数不低于铁的导热系数，且感温片厚度不大于2mm。
实施例4
在实施例3的基础上，进一步作了如下改进：如图2-3所示，为了提高测量的准准确性，在空气预热器的两层蓄热元件之间的不同径向及径向的不同深度布置感温片，每个感温片和光学测温装置的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置均设有测温孔。图2和图3为不同径向的视图，第一感温片和第三感温片及第二感温片和第四感温片分别为不同径向不同深度的感温片。
实施例5
在实施例4的基础上，进一步作了如下改进：光学测温装置为红外测温枪。
实施例6
在实施例5的基础上，进一步作了如下改进：如图4所示，感温片为长方形金属板；且感温片的表面与空气预热器转子轴向平行。
实施例7
在实施例6的基础上，进一步作了如下改进：为了便于安装，同时减短测量路线，提高测量准确性，光学测温装置、感温片和测温孔等高度设置。
上述各例的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，经工程实践运行，可以准确测得空气预热器蓄热元件中间层温度，以判断是否存在硫酸氢铵跨层沉积的风险；在各种运行工况和条件下，均可使转子感温片与测温点始终保持安全、可靠的相对位置，可实时反馈空气预热器转子两层蓄热元件之间温度场分布，对锅炉负荷的适应性强，可为各种负荷和运行工况下的烟风换热量调整提供第一手的可靠依据，间接提高锅炉效率，达到节约燃煤、降低能耗的目的。

Claims (10)

1.一种在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：至少包括空气预热器、光学测温装置和感温片；光学测温装置安装在空气预热器静子周向壁面上；感温片安装在空气预热器的两层蓄热元件之间；光学测温装置和感温片的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置设有测温孔；光学测温装置和感温片的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置设有测温孔，描述的是某一时刻的结构，运行时，某一时刻，光学测温装置、感温片和测温孔三者会共线，这时，光学测温装置可穿过测温孔测量到感温片上的温度。
2.如权利要求1所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：光学测温装置安装在空气预热器静子周向壁面上，并安装在空气侧和烟气侧交界处前后15°的区域。
3.如权利要求1或2所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：感温片的导热系数不低于铁的导热系数，且感温片厚度不大于2mm。
4.如权利要求1或2所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：在空气预热器的两层蓄热元件之间的不同径向布置感温片，每个感温片和光学测温装置的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置均设有测温孔。
5.如权利要求4所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：在空气预热器的两层蓄热元件之间径向的不同深度布置感温片，每个感温片和光学测温装置的连线与空气预热器转子周向壁面相交的位置均设有测温孔。
6.如权利要求1或2所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：光学测温装置为光学测温枪。
7.如权利要求6所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：光学测温枪为红外测温枪。
8.如权利要求1或2所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：感温片为长方形金属板。
9.如权利要求8所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：感温片的表面与空气预热器转子轴向平行。
10.如权利要求1或2所述的在线测量空气预热器蓄热元件中间层温度的结构，其特征在于：光学测温装置、感温片和测温孔等高度设置。
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