UA49961C2 - Method for detecting water leaks in boiler tubes - Google Patents

Method for detecting water leaks in boiler tubes Download PDF

Info

Publication number
UA49961C2
UA49961C2 UA2000010499A UA200010499A UA49961C2 UA 49961 C2 UA49961 C2 UA 49961C2 UA 2000010499 A UA2000010499 A UA 2000010499A UA 200010499 A UA200010499 A UA 200010499A UA 49961 C2 UA49961 C2 UA 49961C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
temperature
boiler
change
boiler tubes
medium
Prior art date
Application number
UA2000010499A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Григорій Григорович Башук
Григорий Григорьевич Башук
Original Assignee
Відкрите Акціонерне Товариство "Рівнеазот"
Открытое Акционерное Общество "Ровноазот"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Відкрите Акціонерне Товариство "Рівнеазот", Открытое Акционерное Общество "Ровноазот" filed Critical Відкрите Акціонерне Товариство "Рівнеазот"
Priority to UA2000010499A priority Critical patent/UA49961C2/en
Publication of UA49961C2 publication Critical patent/UA49961C2/en

Links

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

The present invention relates to the measurement technology and can be used for monitoring water leaks in boiler tubes of heat recovery apparatuses. The proposed method for detecting water leaks in boiler tubes consists in measuring, by two temperature transducers, a temperature difference in the monitored medium which temperature and heat capacity shall change as the result of steam generation when the boiler tube leaks through. Due to different heat capacity of the transducer housings, the transducers react with different speed to the temperature changes. The instant of water leak is determined from the increase of the slope of the characteristic defining the change of the monitored medium temperature difference as a function of time. The said characteristic slope, which depends on the presence of steam in the monitored medium, is preliminarily determined.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Спосіб відноситься до вимірювальної техніки, і може бути використаний для контролю пропусків води в 2 трубах котлів-утилізаторів, установлених в теплових технологічних апаратах для утилізації тепла хімічних реакцій, де теплоносієм є середовище з низькою теплоємністю, наприклад, газ або суміш газів.The method refers to measuring equipment, and can be used to control water leaks in 2 pipes of boilers-utilizers, installed in thermal technological devices for the utilization of heat of chemical reactions, where the heat carrier is a medium with a low heat capacity, for example, gas or a mixture of gases.

Відомі термоконвективні аналізатори якості потоків речовин (див. Обновленский П.А., Соколов Г.А. Тепловье системь! контроля параметров процессов химической технологии. Л.: Химия. 1982. 176бс.с.91), принцип дії яких полягає в порівнянні сигналів двох термодатчиків (термометрів опору або термопар), один із яких вимірює температуру досліджуваного середовища, а другий - температуру нагрівача, яка залежить від того, скільки тепла із нього забрало середовище, витрата якого стабілізована, а теплоємність залежить від концентрації однієї речовини в іншій.There are well-known thermoconvective analyzers of the quality of substance flows (see Obnovlenskyi P.A., Sokolov G.A. Teplovye sistem! control parameters of processes of chemical technology. L.: Khimiya. 1982. 176bs.s.91), the principle of operation of which consists in comparing signals two thermosensors (resistance thermometers or thermocouples), one of which measures the temperature of the medium under study, and the second - the temperature of the heater, which depends on how much heat was taken from it by the medium, the consumption of which is stabilized, and the heat capacity depends on the concentration of one substance in another.

Відомі термоконвективні витратоміри (див. це ж джерело) різноманітних конструкцій, принцип дії яких аналогічний, але якість середовища незмінна, а змінюється його витрата, від якої залежить теплознімання із 12 нагрівача.There are well-known thermoconvective flow meters (see the same source) of various designs, the principle of operation of which is similar, but the quality of the medium is unchanged, and its flow rate changes, which depends on the heat removal from the 12 heater.

Недоліком даних способів вимірювання є присутність в конструкціях пристроїв, виконаних на основі цих способів, нагрівачів або холодильників, через що конструкція різко ускладнюється, і вартість приладів збільшується в два і більше разів.The disadvantage of these measurement methods is the presence of heaters or refrigerators in the designs of devices made on the basis of these methods, due to which the design is dramatically complicated, and the cost of the devices increases by two or more times.

В основу винаходу поставлена задача створити спосіб визначення моменту появи пропусків води в котлових трубах, який дозволив би створювати прості по конструкції, в обслуговуванні і дешеві контролюючі пристрої.The invention is based on the task of creating a method of determining the moment of appearance of water leaks in boiler pipes, which would allow creating simple in design, easy to maintain and cheap control devices.

Поставлена задача вирішується тим, що використовують термодатчики, захисні кожухи яких виготовлені з матеріалів, що реагують на зміну температури з різною швидкістю через різну теплопровідність цих матеріалів, а момент пропуску котлової води визначають по збільшенню крутизни графіка зміни різниці температур середовища в часі, виміряної термодатчиками, крутизна якого залежить від появи в середовищі водяної пари і с 29 відома завчасно. Ге)The task is solved by using thermosensors, whose protective casings are made of materials that react to temperature changes at different speeds due to the different thermal conductivity of these materials, and the moment of boiler water passage is determined by increasing the steepness of the graph of the change in the temperature difference of the medium over time, measured by thermosensors. the steepness of which depends on the appearance of water vapor in the environment and is known in advance. Gee)

На фіг.1 показано приклади виконання пристроїв для визначення моменту появи пропусків котлової води, виконаних на основі запропонованого способу. На фіг.2 показано поздовжній розріз керамічного захисного кожуха з низькою теплопровідністю, виконаного по спеціальній технології. На фіг.3 показано поздовжній розріз металевого захисного кожуха з великою теплопровідністю. Спосіб монтажу кожухів в корпусі котла не має (77 значення. Ге)Fig. 1 shows examples of devices for determining the moment of appearance of boiler water leaks, made on the basis of the proposed method. Figure 2 shows a longitudinal section of a ceramic protective casing with low thermal conductivity, made using a special technology. Figure 3 shows a longitudinal section of a metal protective casing with high thermal conductivity. The method of installation of casings in the boiler body does not have (77 values. Ge)

В піч 1 (див. фіг.1), наприклад, сірчанокислотного цеху, двома потоками подається рідка сірка і повітря для її спалювання, що протікає при температурі 1100О0град.С. Продукт спалювання - газ ЗО »5 (в подальшому - о газ) проходить послідовно котлові труби 2 і труби пароперегрівача З, де залишає частину свого тепла, ій Ф3 поступає в контактний апарат (на фіг.1 не показаний), де на каталізаторі із окислів ванадію догорає до 5053 і, в 3о подальшому, поступає на абсорбцію в кислотне відділення (на фіг.1 не показане). Щоб добитися низького опору З потоку газу і великої площі контакту окислів ванадію з газом, каталізатор виготовляють у вигляді гранул. Коли котлові труби 2 або труби пароперегрівача З пропускають воду або пару, наприклад, через корозію, вона частково вступає в реакцію з газом, і при цьому утворюється пара сірчаної кислоти, яка падаючи на гранули « каталізатора, руйнує їх. Каталізатор покривається твердою щільною оболонкою, яка при руйнуванні З 50 перетворюється на пил. При цьому опір потоку газу збільшується, і відповідно, спадає продуктивність цеху. У с виробництві сірчаної кислоти використовують велику кількість каталізатора, і він має велику вартість.In furnace 1 (see Fig. 1), for example, in a sulfuric acid workshop, liquid sulfur and air for its combustion flowing at a temperature of 1100O0degrees are supplied in two streams. The product of combustion - gas ЗО »5 (hereinafter referred to as gas) passes successively through the boiler tubes 2 and the tubes of the superheater Z, where it leaves part of its heat, and F3 enters the contact apparatus (not shown in Fig. 1), where the catalyst from oxides vanadium burns up to 5053 and, in the next 3 hours, enters the acid compartment for absorption (not shown in Fig. 1). In order to achieve a low resistance to the gas flow and a large contact area of vanadium oxides with the gas, the catalyst is made in the form of granules. When boiler tubes 2 or superheater C tubes pass water or steam, for example, due to corrosion, it partially reacts with the gas, and at the same time, sulfuric acid vapor is formed, which, falling on the catalyst granules, destroys them. The catalyst is covered with a hard, dense shell, which turns into dust when C 50 breaks down. At the same time, the gas flow resistance increases, and accordingly, the productivity of the shop decreases. In the production of sulfuric acid, a large amount of catalyst is used, and it has a high cost.

Із» Технологія відновлення каталізатора передбачає великі затрати енергії і праці. Щоб зберегти каталізатор, необхідно вчасно виявити пропуски води і пари в котлових трубах 2 і трубах пароперегрівача З і зупинити потік газу, погасивши полум'я в печі 1. Повторно запускати піч 1 в роботу можна тільки після проведення ремонтних робіт. шк Режим роботи котла (на фіг.1 не показаний) такий, що котлові труби 2 знімають однакову кількість тепла (се) незалежно від того, яка температура газу. Тому, до і після котлових труб 2, вбудовують в стінки печі 1 термодатчики (наприклад, термопари з градуюванням ХА) 4 і 5 і підключають їх до потенціометра 6 (наприклад, о типу КСП - З або КСП - 4, що функціонально здатні записувати графік зміни температур) зустрічно, тобто вIz» Catalyst recovery technology requires a lot of energy and labor. In order to save the catalyst, it is necessary to detect water and steam leaks in the boiler pipes 2 and superheater pipes C in a timely manner and stop the gas flow by extinguishing the flame in furnace 1. You can restart furnace 1 only after carrying out repair work. shk The mode of operation of the boiler (not shown in Fig. 1) is such that the boiler tubes 2 remove the same amount of heat (se) regardless of the gas temperature. Therefore, before and after the boiler tubes 2, thermal sensors (for example, thermocouples with XA graduation) 4 and 5 are built into the walls of the furnace 1 and connected to a potentiometer 6 (for example, about the type KSP - Z or KSP - 4, which are functionally capable of recording a graph temperature changes) on the contrary, that is, in

Ге»! 20 точці ,а" з'єднані мінусові виводи термопар, а плюсові з'єднані з потенціометром б. До клеми , ж" потенціометра б підключають клему ,у-" термопари 4, а до клеми , - " потенціометра б клему у" термопари 5. та Термопара 4 знаходиться в зоні більшої температури, ніж термопара 5 і вбудована в керамічний захисний кожух(див. фіг.2). А термопара 5 вбудована в металевий захисний кожух (див. фіг.3), виконаний із стійкої проти корозії і температури сталі, наприклад, марки ХНЗ2Т. Труба 10 (див. фіг.3З)заглушена з одного боку 29 кришкою 11. Щоб збільшити швидкість реакції термопари (на фіг.3 не показана) на зміну температури газу іGee! 20 points "a" are connected to the minus terminals of the thermocouples, and the positive terminals are connected to the potentiometer b. The terminal "y" of the thermocouple 4 is connected to the terminal "y" of the potentiometer b, and to the terminal "y" of the potentiometer b of the terminal y" of the thermocouple 5 . and Thermocouple 4 is in a higher temperature zone than thermocouple 5 and is built into a ceramic protective casing (see fig. 2). And thermocouple 5 is embedded in a metal protective casing (see fig. 3) made of corrosion- and temperature-resistant steel, for example, grade ХНЗ2Т. The pipe 10 (see Fig. 33) is blocked on one side 29 by a cover 11. To increase the reaction speed of the thermocouple (not shown in Fig. 3) to a change in gas temperature and

ГФ) надати захисному кожуху властивостей радіатора, вздовж труби 10 з певним інтервалом приварені кільця 12, виконані з такої ж сталі, як і труба 10, і кришка 11. До кришки 11 приварені також пластини 13 з цією ж ціллю. о Для порівняння приведемо значення питомої теплоємності водяної пари і газу 5О 5 при різних температурах в таблиці 1 (див.Справочник сернокислотчика. Изд. 2-е. Под ред. д. т. н., проф. Малина К.М. М.: Химия, 1971г. 60 74дс., с. 26, 27, 72). б5 БО 0,5092 0193GF) to give the protective cover the properties of a radiator, rings 12 are welded along the pipe 10 at certain intervals, made of the same steel as the pipe 10, and the cover 11. Plates 13 are also welded to the cover 11 for the same purpose. o For comparison, we present the values of the specific heat capacity of water vapor and gas 5O 5 at different temperatures in Table 1 (see Reference book of sulfuric acid. 2nd ed. Ed. Ph.D., Prof. Malyna K.M. M. : Chemistry, 1971. 60 74ds., pp. 26, 27, 72). b5 BO 0.5092 0193

1000 0,5929 0,207 1100 0,6о80 0,2081000 0.5929 0.207 1100 0.6о80 0.208

Як видно з таблиці 1, теплоємність водяної пари при різних температурах приблизно в три рази більша, ніж газу ЗО».As can be seen from Table 1, the heat capacity of water vapor at various temperatures is approximately three times greater than that of ZO gas."

Отже, при протіканні котлових труб 2 (фіг.1), зміниться не тільки температура газу, а і його здатність забирати тепло із термопари 5. Цю різницю і покаже потенціометр 6. Попередні зміни температури на 70 потенціометрі 6 будуть мати вигляд на графіку (на кресленнях не показаний), як незначний дрейф в ту, чи іншу сторону, а при протіканні котлових труб 2 різко зміниться крутизна графіка.Therefore, when the boiler pipes 2 (Fig. 1) flow, not only the temperature of the gas will change, but also its ability to take heat from the thermocouple 5. This difference will be shown by the potentiometer 6. The previous temperature changes at 70 potentiometer 6 will appear on the graph (on not shown in the drawings), as a slight drift in one direction or another, and when boiler pipes 2 leak, the steepness graph will change dramatically.

Пропусканням пари через труби пароперегрівача З регулюють її температуру. Тому зміна температури газу після труб пароперегрівача З відбувається часто і в широкому діапазоні. Крім того, на зміну температури газу може мати вплив протікання котлових труб 2. Тому можливий варіант установки термопар 7 і 8 поряд, в одній точці, після труб пароперегрівача З, при цьому одну з них встановлюють в керамічний захисний кожух (див. фіг.2), а другу - в металевий (див. фіг.3). До потенціометра 9 термопари 7 і 8 підключають аналогічно, як і в попередньому випадку.By passing steam through the pipes of the superheater C, its temperature is regulated. Therefore, the change in gas temperature after the pipes of superheater C occurs frequently and in a wide range. In addition, the change in gas temperature can be affected by the flow of boiler pipes 2. Therefore, it is possible to install thermocouples 7 and 8 next to each other, at one point, after the pipes of superheater C, while one of them is installed in a ceramic protective casing (see Fig. 2 ), and the second - in a metal one (see Fig. 3). Thermocouples 7 and 8 are connected to potentiometer 9 in the same way as in the previous case.

Потенціометр б повинен мати шкалу, максимум якої відповідає різниці температур газу до і після котлових труб 2. Потенціометр 9 повинен мати максимум шкали величиною, на яку здатна змінитися температура газу в ор Момент протікання труб пароперегрівача 3. Це може бути 10 -15град.С.Potentiometer b should have a scale, the maximum of which corresponds to the difference in gas temperatures before and after the boiler pipes 2. Potentiometer 9 should have a maximum of the scale by the value by which the gas temperature can change in or.

При протіканні труб пароперегрівача 3, термопара 8 швидше зреагує на зміну температури, ніж термопара 7, і на графіку потенціометра 9 з'явиться ,скачок", який через певний час знову вирівняється, але його поява буде свідченням протікання труб пароперегрівача 3.When the pipes of the superheater 3 are leaking, the thermocouple 8 will react to the temperature change faster than the thermocouple 7, and a "jump" will appear on the graph of the potentiometer 9, which will level off again after a certain time, but its appearance will be an indication of the pipes of the superheater 3 leaking.

Аналогічно, як і після труб пароперегрівача 3, можна установити термопари 4 і 5 після труб котла 2, але сч ре тоді не буде можливості спостерігати спад температури газу на трубах котла 2.Similarly, as after the pipes of the superheater 3, it is possible to install thermocouples 4 and 5 after the pipes of the boiler 2, but then it will not be possible to observe the drop in gas temperature on the pipes of the boiler 2.

Claims (1)

Формула винаходу зо Спосіб визначення моменту появи пропускань води в котлових трубах шляхом вимірювання різниці температур двома термодатчиками в середовищі, теплоємність і температура якого змінюються від появи в (Се) Ньому водяної пари в момент протікання котлових труб, який відрізняється тим, що використовують о термодатчики, захисні кожухи яких виготовлені з матеріалів, що реагують на зміну температури з різною швидкістю через різну теплопровідність цих матеріалів, а момент пропускання котлової води визначають по (о) збільшенню крутизни графіка зміни різниці температур середовища в часі, виміряної термодатчиками, крутизна « якого залежить від появи в середовищі водяної пари і відома завчасно.The formula of the invention is a method of determining the moment of water leakage in boiler pipes by measuring the temperature difference with two thermosensors in the medium, the heat capacity and temperature of which change due to the appearance of water vapor in it at the moment of the flow of boiler tubes, which differs in that the thermosensors are used, the protective covers of which are made of materials that react to temperature changes at different speeds due to the different thermal conductivity of these materials, and the moment of boiler water transmission is determined by (o) the increase in the steepness of the graph of the change in the temperature difference of the medium over time, measured by thermosensors, the steepness of which depends on the appearance in the medium of water vapor and is known in advance. - . и? щ» се) се) (о) - іме) 60 б5- and? sh» se) se) (o) - ime) 60 b5
UA2000010499A 2000-01-31 2000-01-31 Method for detecting water leaks in boiler tubes UA49961C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2000010499A UA49961C2 (en) 2000-01-31 2000-01-31 Method for detecting water leaks in boiler tubes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2000010499A UA49961C2 (en) 2000-01-31 2000-01-31 Method for detecting water leaks in boiler tubes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA49961C2 true UA49961C2 (en) 2002-10-15

Family

ID=74235195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2000010499A UA49961C2 (en) 2000-01-31 2000-01-31 Method for detecting water leaks in boiler tubes

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA49961C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5643536A (en) Method and apparatus for metering a reagent into a flowing medium
CN101354293B (en) System for measuring temperature of coal gas flow bed gasification reactor and method for measuring temperature of coal gas flow bed gasification reactor using the same
KR20160075640A (en) Method and device for monitoring a particle filter
US6677765B2 (en) Detection, measurement and control of ammonia in flue gas
CN107036070A (en) A kind of boiler leakage detects warning device
CN109442469A (en) A kind of thermal power plant's air preheater visualization status monitoring device and method
Junkhan et al. Investigation of turbulators for fire tube boilers
TW200305719A (en) Method and apparatus for monitoring gases in a combustion system
CN111189062B (en) Method for monitoring influence of denitration ammonia escape on downstream rotary air preheater
RU2011104232A (en) SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING BLOCKING IN THE CHANNEL OF SUPPLY OF SOLIDS AND CARRIER GASES TO THE GAS FLOW
UA49961C2 (en) Method for detecting water leaks in boiler tubes
RU2013150660A (en) PRESSURE SENSOR FOR MEASURING PRESSURE, IN PARTICULAR, IN THE EXHAUST GAS SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN219870553U (en) Flue gas desulfurization evaluation device
CN209558398U (en) A kind of thermal power plant's air preheater visualization status monitoring device
GB1463507A (en) Apparatus for controlling a flow of a fluid additive
RU182291U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF CHANGE DURING OPERATION OF THE CORROSION STATE OF THE SURFACE OF A COAT-AND-TUBE STEAM-AND-TUBE HEAT EXCHANGER ON THE STEAM SIDE
CN207378859U (en) A kind of rotary regenerative air preheater subregion backheat anti-blocking system
CN105423273A (en) Spectroscopic boiler anti-coking system and control method
CN113960274A (en) Method for measuring scale formation of industrial hot water boiler
CN114636397A (en) Water heater, and scale detection system and method
SU1357741A1 (en) Method of determining leakage in pipeline
JPS5949420A (en) Controlling method of soot blower
CN219546915U (en) Coal gasifier with on-line detection function
SU890194A1 (en) Device for checking ignitable component content
SU779771A1 (en) Drying process automatic control method