CN207675111U - 一种超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，包括氧化皮磁性检测装置以及氧化皮脱落预警装置，所述氧化皮磁性检测装置用于磁化氧化皮并检测磁化后的氧化皮的磁感应强度，且将检测信号传输至氧化皮脱落预警装置，氧化皮脱落预警装置根据该检测信号产生报警信号。本实用新型能够对超(超)临界锅炉受热面管内氧化皮脱落的检测和实时预警，具有高效、安全、便捷的优点，为超(超)临界锅炉的安全稳定运行提供了技术支持。

Description

一种超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器

技术领域

本实用新型涉及磁性无损检测技术领域，特别是涉及一种超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器。

背景技术

在能源需求不断增长及超洁净排放要求日益严格的趋势下，火电厂技术参数和容量不断提高。然而，大容量、高参数的超(超)临界锅炉在满足生产需求的同时，也给火电机组带来了安全隐患。

超临界锅炉受热面金属在高温高压环境中可以与蒸汽直接反应，极易产生氧化腐蚀而生成氧化皮。生成的氧化皮与管壁附着牢固，结构致密。当氧化皮达到一定的厚度和运行条件发生变化时，锅炉过热器、再热器等受热面管道内的氧化皮发生脱落，给机组的运行带来以下问题：

(1)氧化皮脱落导致锅炉金属受热面管道失效提前。氧化皮的存在使得管道内传热恶化，特别是一些堆积在U形管弯管处的氧化皮，使得管内通流截面减小，流动阻力增加，传热恶化，管壁温度升高。管壁长期高温过热，将导致受热面金属管道失效提前。

(2)氧化皮脱落引起管壁大幅超温并爆管。由于氧化皮的膨胀系数与管道金属基体相差较大，在启炉、停炉与变工况运行中，温度急剧变化导致氧化皮脱落，脱落的氧化皮在重力及工质流动的作用下堆积在管子弯头处，造成受热面管道局部过热超温。若氧化皮大幅脱落并堆积，还将导致锅炉受热面管道局部堵塞和严重超温现象，引起超温爆管事故。

近年来，对于锅炉高温受热管内氧化皮脱落问题，国内外还没有高效便捷的专用预警仪器及预警方法。现有的氧化皮探测装置为射线检测，存在检测仪器笨重、测量时间冗长、工作量繁琐、对测量人员的健康造成影响等问题。随着超临界、超(超)临界机组的投产，锅炉运行参数进一步提高。受热面管内氧化皮脱落堵塞的出现时间大大提前。因此，急需一种高效便捷安全的无损检测技术来进行锅炉受热面管道内氧化皮的脱落预警，以确保超(超)临界锅炉的安全稳定运行。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，能够对超(超)临界锅炉受热面管内氧化皮脱落的检测和实时预警，具有高效、安全、便捷的优点，为超(超)临界锅炉的安全稳定运行提供了技术支持。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，包括氧化皮磁性检测装置以及氧化皮脱落预警装置，所述氧化皮磁性检测装置用于磁化氧化皮并检测磁化后的氧化皮的磁感应强度，且将检测信号传输至氧化皮脱落预警装置，氧化皮脱落预警装置根据该检测信号产生报警信号。

由此，本实用新型的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，通过氧化皮磁性检测装置对待检测的氧化皮分别进行磁化以及磁感应强度的检测，从而将氧化皮的厚度转化为电信号，并将该信号传输至氧化皮脱落预警装置，由氧化皮脱落预警装置根据该检测信号产生报警信号；从而可以对超(超)临界锅炉受热面管内氧化皮脱落的检测和实时预警，具有高效、安全、便捷的优点，为超(超)临界锅炉的安全稳定运行提供了技术支持。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述氧化皮磁性检测装置包括测量探头、放大电路、A/D转换器、单片机和显示器；测量探头的输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与单片机的输入端连接，单片机的输出端与显示器的输入端连接。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述测量探头包括相对设置的永磁体和霍尔传感器，所述永磁体用于磁化氧化皮，且所述霍尔传感器用于检测氧化皮的磁感应强度。永磁体和霍尔传感器分别相对地设置在待检测的氧化皮的两侧，有利于提高检测精度。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述氧化皮脱落预警装置包括数据处理器、预警控制器和报警装置；数据处理器的输入端与氧化皮磁性检测装置的输出端连接，其输出端与预警控制器的输入端连接，预警控制器的输出端与报警装置连接。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述数据处理器为PC主机，用于将检测信号传输至预警控制器。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述预警控制器由磁感应强度变化率模块组成，磁感应强度变化率模块的输入端与PC主机连接，其输出端与报警装置连接。磁感应强度变化率模块用于判断各待测部位内氧化皮脱落的可能性。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述放大电路为低功耗型运算放大器。用于对受热面U型管道待测部位的电压信号U进行放大处理。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述显示器为字符点阵液晶显示器。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述单片机为十六位单片机，用于将数字信号输送至字符点阵液晶显示器。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述氧化皮磁性检测装置还包括直流电源。直流电源为便携性电源，其具有良好的便捷性和可操作性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的氧化皮磁性检测装置的连接示意图；

图3为本实用新型的氧化皮脱落预警装置的连接示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域的普通技术人员应能理解其他可能得实施方式以及本实用新型的优点。

请同时参阅图1至图3，本实用新型的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，包括氧化皮磁性检测装置以及氧化皮脱落预警装置，所述氧化皮磁性检测装置用于磁化氧化皮并检测磁化后的氧化皮的磁感应强度，且将检测信号传输至氧化皮脱落预警装置，氧化皮脱落预警装置根据该检测信号产生报警信号。

所述氧化皮磁性检测装置包括测量探头、放大电路、A/D转换器、单片机和显示器；测量探头的输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与单片机的输入端连接，单片机的输出端与显示器的输入端连接。

其中，所述测量探头包括相对设置的永磁体和霍尔传感器，所述永磁体用于磁化氧化皮，且所述霍尔传感器用于检测氧化皮的磁感应强度。永磁体和霍尔传感器分别相对地设置在待检测的氧化皮的两侧，有利于提高检测精度。

本实施例中，优选地，所述放大电路为低功耗型运算放大器。用于对受热面U型管道待测部位的电压信号U进行放大处理。所述显示器为字符点阵液晶显示器；所述单片机为十六位单片机，用于将数字信号输送至字符点阵液晶显示器。

另外，所述氧化皮磁性检测装置还包括直流电源。直流电源为便携性电源，其具有良好的便捷性和可操作性。

所述氧化皮脱落预警装置包括数据处理器、预警控制器和报警装置；数据处理器的输入端与氧化皮磁性检测装置的输出端连接，其输出端与预警控制器的输入端连接，预警控制器的输出端与报警装置连接。

其中，所述预警控制器由磁感应强度变化率模块组成，磁感应强度变化率模块的输入端与PC主机连接，其输出端与报警装置连接。磁感应强度变化率模块用于判断各待测部位内氧化皮脱落的可能性。

优选地，所述数据处理器为PC主机，用于将检测信号传输至预警控制器。

以下详细说明本实用新型的工作原理：

高温受热面管内氧化皮的磁性检测:将多个测量探头分别置于受热面U型管道3弯头处的各待测部位，测量探头将受热面U型管道3各待测部位的磁感应强度信号B转化为电压信号U，电压信号U经放大电路放大后由A/D转换器将电压信号U转化为数字信号，数字信号由单片机处理后输送至字符点阵液晶显示器5。

高温受热面管内氧化皮脱落的判断：数字信号由单片机处理后同时输送至数据处理器。数字信号代表受热面U型管道3中待测部位的磁感应强度B，磁感应强度的变化率△B反映了受热面U型管道3内氧化皮4厚度△δ的变化率。磁感应强度的变化率△B越大，则氧化皮4厚度△δ的变化率越大，表明受热面U型管道3内氧化皮4脱落的可能性越大。特别是磁感应强度B发生突变的待测部位，极易发生氧化皮脱落现象。数据处理器将各待测部位的磁感应强度变化率的信号传送至预警控制器，预警控制器将磁感应强度变化率模块同预先的基础设定值△B1进行逻辑计算，判断氧化皮脱落的可能性。

高温受热面管内氧化皮脱落的预警：若某待测部位的磁感应强度变化率△B小于△B1，报警装置不发出报警信号；若某待测部位的磁感应强度变化率△B大于△B1，报警装置立即发出报警信号，运行控制人员应立即采取相应处理措施。

与现有技术相比，本实用新型的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，通过氧化皮磁性检测装置对待检测的氧化皮分别进行磁化以及磁感应强度的检测，从而将氧化皮的厚度转化为电信号，并将该信号传输至氧化皮脱落预警装置，由氧化皮脱落预警装置根据该检测信号产生报警信号；从而可以对超(超)临界锅炉受热面管内氧化皮脱落的检测和实时预警，具有高效、安全、便捷的优点，为超(超)临界锅炉的安全稳定运行提供了技术支持。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：包括氧化皮磁性检测装置以及氧化皮脱落预警装置，所述氧化皮磁性检测装置用于磁化氧化皮并检测磁化后的氧化皮的磁感应强度，且将检测信号传输至氧化皮脱落预警装置，氧化皮脱落预警装置根据该检测信号产生报警信号。

2.根据权利要求1所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述氧化皮磁性检测装置包括测量探头、放大电路、A/D转换器、单片机和显示器；测量探头的输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与单片机的输入端连接，单片机的输出端与显示器的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述测量探头包括相对设置的永磁体和霍尔传感器，所述永磁体用于磁化氧化皮，且所述霍尔传感器用于检测氧化皮的磁感应强度。

4.根据权利要求1所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述氧化皮脱落预警装置包括数据处理器、预警控制器和报警装置；数据处理器的输入端与氧化皮磁性检测装置的输出端连接，其输出端与预警控制器的输入端连接，预警控制器的输出端与报警装置连接。

5.根据权利要求4所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述数据处理器为PC主机，用于将检测信号传输至预警控制器。

6.根据权利要求5所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述预警控制器由磁感应强度变化率模块组成，磁感应强度变化率模块的输入端与PC主机连接，其输出端与报警装置连接。

7.根据权利要求3所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述放大电路为低功耗型运算放大器。

8.根据权利要求3所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述显示器为字符点阵液晶显示器。

9.根据权利要求8所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述单片机为十六位单片机，用于将数字信号输送至字符点阵液晶显示器。

10.根据权利要求1所述的超临界锅炉高温受热面管内氧化皮脱落预警器，其特征在于：所述氧化皮磁性检测装置还包括直流电源。