CN113983971B - 一种保障超临界机组安全运行的监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保障超临界机组安全运行的监测方法，包括步骤一、在受热面易腐蚀泄露钢管处布置无接触探测装置；二、探测信号发射器安装在受热面易腐蚀泄露钢管的一侧，探测信号接收器安装在受热面易腐蚀泄露钢管的另一侧；三、探测信号接收器接收穿透过受热面易腐蚀泄露钢管的信号，并将信号无线传输至终端处理器；四、终端处理器采用数据处理方法计算获得受热面易腐蚀泄露钢管的厚度；五、当计算结果小于等于所设阈值时，发出警报。本发明方法步骤简单，维护经济性好，对管路腐蚀程度判断准确，且能够随时随地监测管路运行状态，确保机组安全运行，效果显著，便于推广。

Description

一种保障超临界机组安全运行的监测方法
技术领域
本发明属于超临界机组监测技术领域，具体涉及一种保障超临界机组安全运行的监测方法。
背景技术
随着工业互联网的新工业革命发展，数字化技术已深入到工业生产和运营中。大容量、高参数发电机组投入使用，特别是超临界用耐热钢等级不断提升，锅炉受热面管路的腐蚀及运行状态监测的重要性越来越高。对受热面钢管腐蚀的监测和风险预测意义重大。
目前工程上根据机组运行时间预估高温钢管的腐蚀度，进而采取替换管路来保证安全，通常预估准确性较差，无法很好地评估管路腐蚀情况。通常保守地判断，造成频繁更换管路，导致维护工作量繁重，经济性不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种保障超临界机组安全运行的监测方法，其方法步骤简单，设计合理、实现方便，采用无接触探测装置，对受热面易腐蚀泄露钢管进行穿透，通过信号的变化计算钢管厚度，当计算得到的钢管厚度小于终端处理器的设定阈值时，发出警报；本发明维护经济性好，操作便捷，运行安全可靠，对管路腐蚀程度判断准确，且能够随时随地监测管路运行状态，确保机组安全运行，效果显著，便于推广。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种保障超临界机组安全运行的监测方法，包括以下步骤：
步骤一、在受热面易腐蚀泄露钢管处布置无接触探测装置，所述无接触探测装置包括探测信号发射器和探测信号接收器；
步骤二、所述探测信号发射器安装在受热面易腐蚀泄露钢管的一侧，所述探测信号接收器安装在受热面易腐蚀泄露钢管的另一侧；
步骤三、所述探测信号发射器发射出探测信号，所述探测信号接收器接收穿透过受热面易腐蚀泄露钢管的信号，并通过无线信号传输模块，将信号无线传输至终端处理器；
步骤四、所述终端处理器采用数据处理方法计算获得受热面易腐蚀泄露钢管的厚度：
2ρsδ+ρaDin＝U1
2ρsδ+ρwDin＝U2
2ρsδ+ρDin＝U3
αρa+(1-α)ρw＝ρ
其中，ρs为选用的钢管密度，ρa为空气密度，ρw为水的密度，ρ为管内介质密度，δ为待测的钢管厚度，Din为钢管内径，α为管内汽液两相流的含气率，U1为选用的钢管在全新状态下空管时的接收信号，U2为选用的钢管在全新状态下充满水时的接收信号，U3选用的钢管在全新状态下机组稳定运行时的接收信号；
步骤五、所述终端处理器设定钢管厚度的阈值，当受热面易腐蚀泄露钢管厚度的计算结果小于等于所设阈值时，发出警报。
上述的一种保障超临界机组安全运行的监测方法，步骤一中所述受热面易腐蚀泄露钢管处为弯管区。
上述的一种保障超临界机组安全运行的监测方法，步骤一中所述无接触探测装置包括γ射线探测仪。
上述的一种保障超临界机组安全运行的监测方法，步骤三中所述无线信号传输模块集成在所述探测信号接收器中。
上述的一种保障超临界机组安全运行的监测方法，步骤三中所述终端处理器包括上位机或手持设备。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明方法步骤简单，设计合理、实现方便，采用无接触探测装置，对受热面易腐蚀泄露钢管进行穿透，通过信号的变化计算钢管厚度，当计算得到的钢管厚度小于终端处理器的设定阈值时，发出警报；本发明维护经济性好，操作便捷，运行安全可靠，对管路腐蚀程度判断准确，且能够随时随地监测管路运行状态，确保机组安全运行，效果显著，便于推广。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的保障超临界机组安全运行的监测方法，包括以下步骤：
步骤一、在受热面易腐蚀泄露钢管处布置无接触探测装置，所述无接触探测装置包括探测信号发射器和探测信号接收器；
步骤二、所述探测信号发射器安装在受热面易腐蚀泄露钢管的一侧，所述探测信号接收器安装在受热面易腐蚀泄露钢管的另一侧；
步骤三、所述探测信号发射器发射出探测信号，所述探测信号接收器接收穿透过受热面易腐蚀泄露钢管的信号，并通过无线信号传输模块，将信号无线传输至终端处理器；
步骤四、所述终端处理器采用数据处理方法计算获得受热面易腐蚀泄露钢管的厚度：
2ρsδ+ρaDin＝U1
2ρsδ+ρwDin＝U2
2ρsδ+ρDin＝U3
αρa+(1-α)ρw＝ρ
其中，ρs为选用的钢管密度，ρa为空气密度，ρw为水的密度，ρ为管内介质密度，δ为待测的钢管厚度，Din为钢管内径，α为管内汽液两相流的含气率，U1为选用的钢管在全新状态下空管时的接收信号，U2为选用的钢管在全新状态下充满水时的接收信号，U3选用的钢管在全新状态下机组稳定运行时的接收信号；
步骤五、所述终端处理器设定钢管厚度的阈值，当受热面易腐蚀泄露钢管厚度的计算结果小于等于所设阈值时，发出警报。
本实施例中，步骤一中所述受热面易腐蚀泄露钢管处为弯管区。
具体实施时，弯管区管内介质流动冲刷强，发生腐蚀破坏的几率大，且腐蚀程度较严重，因此受热面易腐蚀泄露钢管处设定在弯管区。
本实施例中，步骤一中所述无接触探测装置包括γ射线探测仪。
具体实施时，γ射线发射器安装在钢管一侧，γ射线接收器安装在钢管另一侧，γ射线穿过钢管及其管内流动介质后被吸收，其强度会发生变化，通过对强度变化信号的计算处理，计算出钢管现有状态下的厚度。
本实施例中，步骤三中所述无线信号传输模块集成在所述探测信号接收器中。
本实施例中，步骤三中所述终端处理器包括上位机或手持设备。
具体实施时，手持设备能够采用手机，方便维护人员随时随地监测管路运行状态，以及接收警报信号，实现监测的高效性，确保超临界机组的安全运行。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种保障超临界机组安全运行的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在受热面易腐蚀泄露钢管处布置无接触探测装置，所述无接触探测装置包括探测信号发射器和探测信号接收器；
步骤二、所述探测信号发射器安装在受热面易腐蚀泄露钢管的一侧，所述探测信号接收器安装在受热面易腐蚀泄露钢管的另一侧；
步骤三、所述探测信号发射器发射出探测信号，所述探测信号接收器接收穿透过受热面易腐蚀泄露钢管的信号，并通过无线信号传输模块，将信号无线传输至终端处理器；
步骤四、所述终端处理器采用数据处理方法计算获得受热面易腐蚀泄露钢管的厚度：
2ρsδ+ρaDin＝U1
2ρsδ+ρwDin＝U2
2ρsδ+ρDin＝U3
αρa+(1-α)ρw＝ρ
其中，ρs为选用的钢管密度，ρa为空气密度，ρw为水的密度，ρ为管内介质密度，δ为待测的钢管厚度，Din为钢管内径，α为管内汽液两相流的含气率，U1为选用的钢管在全新状态下空管时的接收信号，U2为选用的钢管在全新状态下充满水时的接收信号，U3选用的钢管在全新状态下机组稳定运行时的接收信号；
步骤五、所述终端处理器设定钢管厚度的阈值，当受热面易腐蚀泄露钢管厚度的计算结果小于等于所设阈值时，发出警报。
2.按照权利要求1所述的一种保障超临界机组安全运行的监测方法，其特征在于：步骤一中所述受热面易腐蚀泄露钢管处为弯管区。
3.按照权利要求1所述的一种保障超临界机组安全运行的监测方法，其特征在于：步骤一中所述无接触探测装置包括γ射线探测仪。
4.按照权利要求1所述的一种保障超临界机组安全运行的监测方法，其特征在于：步骤三中所述无线信号传输模块集成在所述探测信号接收器中。
5.按照权利要求1所述的一种保障超临界机组安全运行的监测方法，其特征在于：步骤三中所述终端处理器包括上位机或手持设备。
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