【技术实现步骤摘要】
传热管寿命估算装置
本专利技术涉及一种用来估算锅炉的加热炉壁水管等传热管的寿命的传热管寿命估算装置。
技术介绍
由于锅炉的加热炉壁水管等传热管在运转时为高温状态,有必要对传热管材料因热导致的潜变损伤状态进行监视。因此,以往是在锅炉正处于运转停止时检查潜变损伤状态,例如定期检查时切下部分传热管材料并利用显微镜进行观察等。构成锅炉炉壁的膜式水冷壁(锅炉水冷壁)是通过燃烧器火焰或燃烧气体而从加热炉内侧被加热,并与其冷却管(水管)中流动的水或蒸汽进行热交换。换句话说,为利用水冷却被火焰或燃烧气体加热的金属管的状态。另外,根据锅炉的运转状况(温度及时间等),膜式水冷壁的冷却管的内部会逐渐堆积锅垢。由于锅垢的导热系数差,若冷却管内附着锅垢,冷却管的传热效率便会根据锅垢附着量而降低。以蒸发器管为例使用图1进行表示。例如,假设锅垢的导热系数固定,随着锅垢的附着厚度增大,锅垢内的温度差会增大,传热管表面的温度会上升。若将传热管表面温度设为Tt22[K]、将流体温度设为Tw[K]、将锅垢表面传热系数设为h2[W/m2·K]、将锅垢厚度与导热系数分别设为t2[m]、λ2[W/m·K],通过锅垢的热通量q[W/m2]便可用下述式表示。q=he△T于此,he=1/(t2/λ2+1/h2):等效传热系数[W/m2·K]、△T=Tt22-Tw[K]。另外,图2(a)中表示锅垢厚度与等效传热系数的关系,图2(b)中表示传热管温度与等效传热系数的关系。根据这些图,随着锅垢厚度增加,等效传热系数会增加,结果传热管温度会上升。此外,等效传热系数除了是锅垢厚度的函数以外,也是锅垢的导热系数的函数 ...
【技术保护点】
一种传热管寿命估算装置,用来估算锅炉传热管的寿命,且包括:传热管温度测量单元,取得所述传热管的外壁温度;传热管温度变化曲线校正单元,用来基于由所述传热管温度测量单元取得的所述传热管外壁面的温度即传热管温度,对表示所述传热管温度的经时变化的传热管温度时间变化曲线进行校正;及传热管温度推移预测单元,用来基于经所述传热管温度变化曲线校正单元校正后的所述传热管温度时间变化曲线,对所述传热管温度的推移进行预测。
【技术特征摘要】
2013.12.27 JP 2013-2709421.一种传热管寿命估算装置,用来估算锅炉传热管的寿命,且包括:传热管温度测量单元,取得所述传热管的外壁温度;传热管温度变化曲线校正单元,用来基于由所述传热管温度测量单元取得的所述传热管外壁面的温度即传热管温度,对表示所述传热管温度的经时变化的传热管温度时间变化曲线进行校正;及传热管温度推移预测单元,用来基于经所述传热管温度变化曲线校正单元校正后的所述传热管温度时间变化曲线,对所述传热管温度的推移进行预测。2.根据权利要求1所述的传热管寿命估算装置,更包括潜变寿命预测单元,用来基于由所述传热管温度推移预测单元获得的所述传热管温度的推移预测数据,预测所述传热管的潜变寿命。3.根据权利要求1所述的传热管寿命估算装置,所述传热管是构成所述锅炉炉壁的膜式水冷壁的冷却管,且所述传热管温度测量单元包括:炉外鳍片温度测量单元,用来对所述膜式水冷壁鳍片的炉外侧外壁面温度即炉外鳍片温度进行测量;及炉内冷却管温度运算单元,用来基于由所述炉外鳍片温度测量单元取得的所述炉外鳍片温度,对所述冷却管的炉内侧外壁面的温度即炉内冷却管温度进行运算;且采用由所述炉内冷却管温度运算单元取得的所述炉内冷却管温度作为所述传热管温度。4.根据权利要求1所述的传热管寿命估算装置,沿着所述传热管的轴线方向连续地获取所述传热管温度。5.根据权利要求1所述的传热管寿命估算装置,遍布所述锅炉的整个加热炉壁获取所述传热管温度。6.根据权利要求4所述的传热管寿命估算装置,使用光纤或者红外线相机获取所述传热管温度。7.一种传热管寿命估算装置,用来估算锅炉传热管的寿命,且包括:传热管温度测量单元,取得所述传热管的外壁温度;等效传热系数运算单元,用来基于由所述传热管温度测量单元取得的所述传热管外壁面的温度即传热管温度,对所述传热管内部的等效传热系数进行运算;等效传热系数时间变化曲线校正单元,用来基于由所述传热系数运算单元算出的所述等效传热系数,对表示所述等效传热系数的经时变化的等效传热系数时间变化曲线进行校正;及传热管温度推移预测单元,用来基于经所述等效传热系数时间变化曲线校正单元校正后的所述等效传热系数时间变化曲线,对所述传热管温度的推移进行预测。8.根据权利要求7所述的传热管寿命估算装置,更包括潜变寿命预测单元,用来基于由所述传热管温度推移预测单元获得的所述传热管温度的推移预测数据,预测所述传热管的潜变寿命。9.根据权利要求7所述的传热管寿命估算装置,所述传热管是构成所述锅炉炉壁的膜式水...
【专利技术属性】
技术研发人员:尾崎大辅,江间重幸,户田信一,今井达也,白土透,
申请(专利权)人:川崎重工业株式会社,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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