RU216245U1

RU216245U1 - BOILER FURNACE STEAM SUPERHEATER TEMPERATURE CONTROL SYSTEM

Info

Publication number: RU216245U1
Application number: RU2021139831U
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Захаренко; Дмитрий Геннадьевич Лобов; Александр Геннадьевич Шкаев; Дмитрий Борисович Пономарев; Алексей Александрович Вальке; Михаил Юрьевич Николаев
Original assignee: Акционерное общество "Территориальная генерирующая компания-11" АО "ТГК-11"
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2023-01-24

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для контроля топочного процесса в котле, а именно температуры экранных труб и труб пароперегревателя в переходных режимах.The utility model relates to heat power engineering and can be used to control the combustion process in a boiler, namely the temperature of the screen tubes and superheater tubes in transient conditions.

Предложена система контроля температурного режима пароперегревателя топки котла, включающая тепловизор, установленный в смотровом люке топки котла, предназначенный для измерения температуры труб пароперегревателя топки котла, осуществляется по тепловому излучению. Работа системы осуществляется следующим образом. Изменение теплового потока, поступающего из центральной части топки, приводит к изменению температуры труб пароперегревателя. Тепловое излучение, исходящее от поверхностей труб пароперегревателя, регистрируется тепловизором, при помощи которого бесконтактно производится контроль температурного режима топочных экранов поверхностей труб пароперегревателя. Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для контроля топочного процесса в котле, а именно температуры экранных труб и труб пароперегревателя в переходных режимах. Таким образом установка тепловизора в смотровом люке котла позволяет упростить систему контроля температурного режима пароперегревателя топки котла. 1 ил.

A system is proposed for monitoring the temperature regime of the boiler furnace superheater, including a thermal imager installed in the boiler furnace inspection hatch, designed to measure the temperature of the boiler furnace superheater pipes, is carried out by thermal radiation. The system works as follows. A change in the heat flow coming from the central part of the furnace leads to a change in the temperature of the superheater pipes. Thermal radiation emanating from the surfaces of the superheater tubes is recorded by a thermal imager, with the help of which the temperature regime of the furnace screens of the superheater tube surfaces is monitored without contact. The utility model relates to thermal power engineering and can be used to control the combustion process in a boiler, namely, the temperature of screen tubes and superheater tubes in transient conditions. Thus, the installation of a thermal imager in the inspection hatch of the boiler makes it possible to simplify the system for monitoring the temperature regime of the boiler furnace superheater. 1 ill.

Description

Известна система контроля теплового режима топки котла, базирующаяся на измерении падающего теплового потока, включающая датчики, разработанные на основе тепловой трубы [Разработка системы технической диагностики энергетической топки как основа принятия управленческих решений / Журавлев Ю.А., Скуратов А.П., Блох А.Г., Ковалев Ю.В. / Электрические станции, №4, 2001 г. ].A known system for monitoring the thermal regime of the boiler furnace, based on measuring the incident heat flux, including sensors developed on the basis of a heat pipe [Development of a system for technical diagnostics of an energy furnace as the basis for making managerial decisions / Zhuravlev Yu.A., Skuratov A.P., Bloch A. .G., Kovalev Yu.V. / Electric stations, No. 4, 2001].

Недостатками системы являются необходимость стационарной установки датчиков на основе тепловой трубы в топке котла и сложность их использования в связи с необходимостью определения количества тепла, отводимого от "холодного" конца тепловой трубы, для чего организуется охлаждающий контур с контролируемым расходом и температурами теплоносителя на входе и на выходе из контура.The disadvantages of the system are the need for a stationary installation of sensors based on a heat pipe in the boiler furnace and the complexity of their use due to the need to determine the amount of heat removed from the "cold" end of the heat pipe, for which a cooling circuit is organized with a controlled flow rate and temperatures of the heat carrier at the inlet and outlet. exit from the circuit.

Известна система непрерывного контроля температурного режима экранов топки, включающая датчики температуры, выполненные в виде термопар, установленных в промежутке между экранными трубами на нескольких ярусах по высоте и по периметру топки, и соединенные кабелем с вторичным прибором [Система непрерывного контроля температурного режима экранов топки газоплотного котла / Грибков A.M., Щелоков Ю.В., Тараторин А.В., Тюклин В.П., Насриев A.M. / Электрические станции, №12, 2001 г. ].A known system for continuous monitoring of the temperature regime of the screens of the furnace, including temperature sensors made in the form of thermocouples installed in the gap between the screen pipes at several tiers along the height and around the perimeter of the furnace, and connected by cable to the secondary device [System for continuous monitoring of the temperature regime of the furnace screens of a gas-tight boiler / Gribkov A.M., Shchelokov Yu.V., Taratorin A.V., Tyuklin V.P., Nasriev A.M. / Electric stations, No. 12, 2001].

Недостатком системы является трудоемкость замены датчиков на работающем котле при низкой надежности их работы, невозможность регулирования чувствительности датчиков, и большое количество самих датчиков.The disadvantage of the system is the complexity of replacing sensors on a running boiler with low reliability of their operation, the impossibility of adjusting the sensitivity of the sensors, and a large number of sensors themselves.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство описанное в [патент РФ 2274805, F23N 5/10, 20.04.2006 г. ], содержащее датчики температуры, выполненные в виде термопар, установленных в промежутке между экранными трубами на нескольких ярусах по высоте и по периметру топки, и соединенные кабелем с вторичным прибором, отличающаяся тем, что в местах размещения датчиков температуры две соседние экранные трубы со стороны обмуровки топки соединены накладкой с отверстием в центре, через которое проходит термопара, снабженная защитной трубой из жаропрочного материала и длиной, большей, чем толщина обмуровки топки, и одним концом выступающая за обмуровку, а другим соединенная с накладкой; горячий спай термопары выступает за накладку на расстояние не более чем наружный радиус экранной трубы, в полость, образованную накладкой, частью наружной поверхности соседних экранных труб и ограниченную со стороны топки и с торцов фиксирующими пластинами, при этом полость заполнена жаропрочным материалом с высокой теплопроводностью. Изменение теплового потока, поступающего из центральной части топки, приводит к изменению температуры горячего спая термопар, расположенных по периметру и ярусами по высоте топки для анализа влияния изменения теплового потока на изменение температурного состояния топочных экранов, состоящих из экранных труб. Количество и места расположения датчиков определяются конструкцией и размерами топки.Closest to the proposed is the device described in [RF patent 2274805, F23N 5/10, 20.04.2006, ], containing temperature sensors made in the form of thermocouples installed in the gap between the screen pipes on several tiers in height and along the perimeter of the furnace, and connected by a cable to the secondary device, characterized in that in the places where the temperature sensors are located, two adjacent screen pipes from the side of the lining of the furnace are connected by an overlay with a hole in the center through which a thermocouple passes, equipped with a protective tube made of heat-resistant material and a length greater than the thickness of the lining firebox, and at one end protruding beyond the brickwork, and at the other connected to the overlay; the hot junction of the thermocouple protrudes beyond the overlay at a distance of not more than the outer radius of the screen tube, into the cavity formed by the overlay, part of the outer surface of adjacent screen tubes and limited from the side of the furnace and from the ends by fixing plates, while the cavity is filled with heat-resistant material with high thermal conductivity. A change in the heat flux coming from the central part of the furnace leads to a change in the temperature of the hot junction of thermocouples located along the perimeter and in tiers along the height of the furnace to analyze the effect of a change in the heat flux on the change in the temperature state of the furnace screens consisting of screen pipes. The number and location of sensors are determined by the design and dimensions of the furnace.

Недостатком прототипа является то, что измерение температуры осуществляется термопарами, снабженными защитными трубами из жаропрочного материала и соединенными кабелем с вторичным прибором, при этом термопары стационарно устанавливаются в топке котла через отверстия в накладках между двумя соседними экранными трубами со стороны обмуровки топки. Применение термопар, защитных труб, кабельных соединений с вторичным прибором и накладок усложняет систему контроля теплового режима топки котла.The disadvantage of the prototype is that the temperature measurement is carried out by thermocouples equipped with protective tubes made of heat-resistant material and connected by a cable to the secondary device, while the thermocouples are permanently installed in the boiler furnace through holes in the lining between two adjacent screen pipes from the side of the furnace lining. The use of thermocouples, protective pipes, cable connections with the secondary device and overlays complicates the system for monitoring the thermal regime of the boiler furnace.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение устройства.The objective of the proposed utility model is to simplify the device.

Поставленная задача достигается за счет исключения термопар, накладок между двумя соседними экранными трубами, соединительных кабелей с вторичным прибором, защитных труб из жаропрочного материала и дополнительной установки в системе контроля температурного режима пароперегревателя топки котла тепловизора, установленный в смотровом люке на противоположной стороне котла, который по тепловому излучению поверхностей труб позволяет производить контроль температурного режима пароперегревателя топки котла.The task is achieved by eliminating thermocouples, overlays between two adjacent screen pipes, connecting cables with a secondary device, protective pipes made of heat-resistant material and additional installation in the temperature control system of the boiler furnace superheater of a thermal imager installed in an inspection hatch on the opposite side of the boiler, which thermal radiation of pipe surfaces allows to control the temperature regime of the boiler furnace superheater.

На фиг. 1 изображена структурная схема системы контроля температурного режима пароперегревателя топки котла в плане.In FIG. 1 shows a block diagram of the temperature control system of the boiler furnace superheater in plan.

Система содержит тепловизор 1, установленный в смотровом люке на противоположной стороне котла, визированный на трубы пароперегревателя 2 топки котла.The system contains a thermal imager 1 installed in the inspection hatch on the opposite side of the boiler, aimed at the pipes of the superheater 2 of the boiler furnace.

Работа системы осуществляется следующим образом. Изменение теплового потока, поступающего из центральной части топки, приводит к изменению температуры труб пароперегревателя 2. Тепловое излучение, исходящее от поверхностей труб пароперегревателя регистрируется тепловизором 1 при помощи которого бесконтактно производится контроль температурного режима топочных экранов поверхностей труб пароперегревателя 2.The system works as follows. A change in the heat flow coming from the central part of the furnace leads to a change in the temperature of the pipes of the superheater 2. The thermal radiation emanating from the surfaces of the pipes of the superheater is recorded by the thermal imager 1, with the help of which the temperature regime of the furnace screens of the surfaces of the pipes of the superheater 2 is non-contactly controlled.

Таким образом исключение стационарно установленных в топке котла термопар, накладок между двумя соседними экранными трубы со стороны обмуровки топки, защитных труб из жаропрочного материала, соединительных кабелей, вторичного прибора и установки тепловизора в смотровом люке котла позволяет упростить систему контроля температурного режима пароперегревателя топки котла.Thus, the exclusion of thermocouples permanently installed in the boiler furnace, pads between two adjacent screen pipes on the side of the furnace lining, protective pipes made of heat-resistant material, connecting cables, a secondary device and the installation of a thermal imager in the boiler inspection hatch makes it possible to simplify the temperature control system of the boiler furnace superheater.

Claims

Temperature control system of the boiler furnace superheater, including a thermal imager installed in the boiler furnace inspection hatch, designed to measure the temperature of the boiler furnace superheater pipes by thermal radiation.