一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法与装置，测试简单准确，操作方便，能够对脱落程度进行定量分析和判断。所述方法截取规定长度的过热器再热器样管，通入高温水蒸汽，实现对被测样管真实工作环境的模拟；按照设定的升温曲线，加热所述的被测样管；稳定一段时间后，按照设定的降温曲线，冷却所述的被测样管；通过多次重复较为准确的模拟了实际生产过程中过热器再热器中氧化皮的在运行一段时间后受到的不稳定工况，在实际模拟下通过测量脱落的氧化皮质量、氧化皮体积以及试验被测样管氧化皮未发生剥落的最厚厚度和氧化皮剥落形状前后对比，综合评价其剥落程度。

【技术实现步骤摘要】
一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法与装置
本专利技术涉及过热器再热器氧化皮脱落的分析测试，具体为一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法与装置。
技术介绍
过热器再热器氧化皮脱落堵塞管道发生爆管是导致当前热力发电机组非计划停机的主要原因之一，并影响机组的发电效率。超临界和超超临界发电机组效率高、单位能耗低、环保性能好，对节能降耗具有现实意义。但在其运行过程中，锅炉过热器和再热器等Fe-Cr-Ni合金水汽氧化不仅导致管壁厚度减薄，而且影响传热，使管壁温度升高；严重时氧化皮脱落可能堵塞换热管，引发超温爆管；氧化皮颗粒带入汽轮机发生固体颗粒侵蚀(SPE)，造成汽轮机叶片磨损，降低级效率。长期以来，极端高温高压环境下水汽对蒸汽管道的氧化问题一直未得到有效解决，是困扰并威胁发电厂机组安全的重大问题之一。目前，与过热器再热器氧化皮相关的测试内容主要为：成分、厚度和氧化皮垢量。其中厚度的测试通过金相显微镜或者电子显微镜观测截取样管进行测量，氧化皮垢量通过轧管法或者酸洗法测试。测定的结果用于判断氧化皮是否达到需要化学清洗的程度，以及是否可能脱落，影响机组的安全稳定运行。但是由于不同材质的过热器再热器管道，其内壁表面生成的氧化皮的附着力不同，上述测试结果主要是长期的运行数据的积累和经验定性的判断，缺少定量的评价依据。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法与装置，测试简单准确，操作方便，能够对脱落程度进行定量分析和判断。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，包括：S1，截取规定长度的过热器再热器被测样管，拍照观测内壁氧化皮的原始形状，向样管内通入水蒸气；S2，按照设定的升温曲线，通过水蒸汽加热所述的被测样管；S3，稳定一段时间待被测样管受热均匀后，按照设定的降温曲线，冷却所述的被测样管；S4，按照设定次数，重复S2和S3；S5，拍照观测S4之后剥落的氧化皮堆积形状，测量剥落的氧化皮质量，检测剥落氧化皮的组成成分和所占质量百分比，根据质量与密度之比算出氧化皮体积；S6，拍照观测S4之后被测样管内壁氧化皮的剥落形状，与原始形状对比观测氧化皮剥落形状的变化，测量被测样管氧化皮未发生剥落的最厚厚度；根据剥落的氧化皮质量、体积、剥落形状的变化和未发生剥落的最厚厚度对剥落程度进行综合评价判断。优选的，所述的水蒸汽采用纯水经过加热后生成。优选的，所述的升温曲线为被测样管所在的电厂机组启动时所采取的升温曲线。优选的，所述的降温曲线为被测样管所在的电厂机组停机时所采取的降温曲线。优选的，所述的设定次数为被测样管所在的电厂机组在最近的一个大检修周期内启停机次数。一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的装置，包括检测组件、蒸汽发生组件、冷却组件和控制组件；所述的检测组件包括氧化皮收集管、分别设置在被测样管下端和上端的样管下支架和样管上支架；氧化皮收集管上端设置有样管下支架；样管上支架上设置有出气管；被测样管通过样管上支架和样管下支架固定设置，氧化皮收集管、样管下支架、被测样管和样管上支架依次连接形成蒸汽通路；所述的蒸汽发生组件用于通过氧化皮收集管向被测样管内通入水蒸气对被测样管进行加热；所述的冷却组件用于对被测样管进行冷却；所述的控制组件用于控制冷却组件和蒸汽发生组件。优选的，所述的冷却组件包括冷却室和依次连接的制冷机、鼓风机和布气器；设置在冷却室内的布气器用于将空气均匀的送入冷却室内。优选的，所述的蒸汽发生组件包括纯水水箱、水加热器、水温测温传感器、蒸汽加热器和蒸汽管；水加热器和水温测温传感器分别设置在纯水水箱中；纯水水箱、蒸汽加热器和蒸汽管依次相连，蒸汽管与氧化皮收集管相连。优选的，所述的控制组件包括样管前蒸汽测温传感器、样管后蒸汽测温传感器、冷却室测温传感器、可编程控制器及上位机；所述的样管后蒸汽测温传感器安装在样管上支架的出气管内，所述的冷却室测温传感器安装在被测样管外与冷却室之间的空间；所述的样管前蒸汽测温传感器安装在蒸汽加热器之后；所述的水温测温传感器、样管前蒸汽测温传感器、样管后蒸汽测温传感器和冷却室测温传感器的输出端依次连接可编程控制器和上位机，上位机用于显示蒸汽发生组件、蒸汽加热组件、蒸汽冷却组件的运行状态，以及水温测温传感器、样管前蒸汽测温传感器、样管后蒸汽测温传感器和冷却室测温传感器信号变化。优选的，所述的控制组件控制蒸汽发生组件升温时，采用为被测样管所在的电厂机组启动时所采取的升温曲线；所述的控制组件控制冷却组件降温时，采用被测样管所在的电厂机组停机时所采取的降温曲线。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，截取规定长度的过热器再热器样管，通入高温水蒸汽，实现对被测样管真实工作环境的模拟；按照设定的升温曲线，加热所述的被测样管；稳定一段时间后，按照设定的降温曲线，冷却所述的被测样管；通过多次重复较为准确的模拟了实际生产过程中过热器再热器中氧化皮的在运行一段时间后受到的不稳定工况，在实际模拟下通过测量脱落的氧化皮质量、氧化皮体积以及试验被测样管氧化皮未发生剥落的最厚厚度和氧化皮剥落形状前后对比，综合评价其剥落程度。测试结果更为准确的反映了过热器再热器氧化皮的剥落程度，为防止氧化皮脱落提供了重要的参考依据，为判断是否会发生氧化皮脱落引起的爆管事故隐患提供了依据。进一步的，通过采用被测样管所在电厂机组的实际工作温度和启停控制曲线及数据对被测样管进行精确的试验模拟，保证了对真实环境下的定量评价。本专利技术一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的装置，通过高温蒸汽的运行保证了被测样管工作环境的还原，通过对被测样管内蒸汽和冷却室内的温度控制，实现了对蒸汽加热和冷却的控制，利用控制组件实现对温度和工作环境控制的反馈和实时控制，从而满足了试验要求，能够为定量的分析和计算提供稳定可靠的支持。附图说明图1是本专利技术所述的一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试方法的流程图。图2是本专利技术所述的一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试装置的示意图。图中：1-纯水水箱；2-水加热器；3-水温测温传感器；4-放气开关；5-蒸汽加热器；6-样管前蒸汽测温传感器；7-氧化皮收集管；8-样管下支架；9-被测样管；10-样管上支架；11-样管后蒸汽测温传感器；12-制冷机；13-鼓风机；14-布气器；15-冷却室测温传感器；16-冷却室。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。如图1所示，本专利技术一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，包括：S1，截取规定长度的过热器再热器被测样管，拍照观测内壁氧化皮的原始形状，向被测样管内通入水蒸汽；S2，按照设定的升温曲线，加热所述的被测样管；S3，稳定一段时间待被测样管受热均匀后，按照设定的降温曲线，冷却所述的被测样管；S4，按照设定次数，重复S2和S3；S5，拍照观测S4之后剥落的氧化皮堆积形状，测量剥落的氧化皮质量，检测剥落氧化皮的组成成分和所占质量百分比，根据质量与密度之比算出氧化皮体积；S6，拍照观测S4之后被测样管内壁氧化皮的剥落形状，与原始形状对比观测氧化皮剥落形状的变化，测量被测样管氧化皮未发生剥落的最厚厚度；根据剥落的氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，其特征在于，包括：S1，截取规定长度的过热器再热器被测样管，拍照观测内壁氧化皮的原始形状，向样管内通入水蒸气；S2，按照设定的升温曲线，通过水蒸汽加热所述的被测样管；S3，稳定一段时间待被测样管受热均匀后，按照设定的降温曲线，冷却所述的被测样管；S4，按照设定次数，重复S2和S3；S5，拍照观测S4之后剥落的氧化皮堆积形状，测量剥落的氧化皮质量，检测剥落氧化皮的组成成分和所占质量百分比，根据质量与密度之比算出氧化皮体积；S6，拍照观测S4之后被测样管内壁氧化皮的剥落形状，与原始形状对比观测氧化皮剥落形状的变化，测量被测样管氧化皮未发生剥落的最厚厚度；根据剥落的氧化皮质量、体积、剥落形状的变化和未发生剥落的最厚厚度对剥落程度进行综合评价判断。

【技术特征摘要】
1.一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，其特征在于，包括：S1，截取规定长度的过热器再热器被测样管，拍照观测内壁氧化皮的原始形状，向样管内通入水蒸气；S2，按照设定的升温曲线，通过水蒸汽加热所述的被测样管；S3，稳定一段时间待被测样管受热均匀后，按照设定的降温曲线，冷却所述的被测样管；S4，按照设定次数，重复S2和S3；S5，拍照观测S4之后剥落的氧化皮堆积形状，测量剥落的氧化皮质量，检测剥落氧化皮的组成成分和所占质量百分比，根据质量与密度之比算出氧化皮体积；S6，拍照观测S4之后被测样管内壁氧化皮的剥落形状，与原始形状对比观测氧化皮剥落形状的变化，测量被测样管氧化皮未发生剥落的最厚厚度；根据剥落的氧化皮质量、体积、剥落形状的变化和未发生剥落的最厚厚度对剥落程度进行综合评价判断。2.根据权利要求1所述的过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，其特征在于，所述的水蒸汽采用纯水经过加热后生成。3.根据权利要求1所述的过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，其特征在于，所述的升温曲线为被测样管所在的电厂机组启动时所采取的升温曲线。4.根据权利要求1所述的过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，其特征在于，所述的降温曲线为被测样管所在的电厂机组停机时所采取的降温曲线。5.根据权利要求1所述的过热器再热器氧化皮剥落程度测试的方法，其特征在于，所述的设定次数为被测样管所在的电厂机组在最近的一个大检修周期内启停机次数。6.一种过热器再热器氧化皮剥落程度测试的装置，其特征在于，包括检测组件、蒸汽发生组件、冷却组件和控制组件；所述的检测组件包括氧化皮收集管(7)、分别设置在被测样管(9)下端和上端的样管下支架(8)和样管上支架(10)；氧化皮收集管(7)上端设置有样管下支架(8)；样管上支架(10)上设置有出气管；被测样管(9)通过样管上支架(10)和样管下支架(8)固定设置，氧化皮收集管(7)、样管下支架(8)、被测样管(9)和样管上支架(10)依次连接形成蒸汽通路；所述的蒸汽发生组件用于通过氧化皮收集管(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊，闫爱军，柯于进，郭俊文，曹松彦，滕维忠，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61