一种电站锅炉排烟温度智能测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电站锅炉排烟温度智能测试系统。目前对电站锅炉排烟温度测试的精确性不高。本发明专利技术的特点在于：包括数据采集模块，数据处理及传输模块，能量提供模块，数据中心终端模块，以及，外壳；数据采集模块包括温度传感器和多节组装式温度测试装置主体，温度传感器和多节组装式温度测试装置主体连接；数据处理及传输模块包括微控制器模块、串口和射频模块，数据中心终端模块包括Zigbee信号接收装置和上位机，Zigbee信号接收装置和上位机连接，射频模块和Zigbee信号接收装置无线连接；数据处理及传输模块，以及，能量提供模块共同组成排烟温度智能测试控制装置，且安装在外壳内。本发明专利技术的试验数据能高效传输。

An intelligent test system for exhaust temperature of power plant boiler

The invention relates to an intelligent testing system for flue gas temperature of utility boilers. At present, the accuracy of flue gas temperature measurement for power plant boilers is not high. The characteristics of the invention include: data acquisition module, data processing and transmission module, energy supply module, data center terminal module, and shell; data acquisition module includes temperature sensor and multi section assembly temperature test device body, temperature sensor and multi section assembly temperature test device main connection. The data processing and transmission modules include the microcontroller module, the serial port and the radio frequency module. The data center terminal module includes the Zigbee signal receiving device and the upper computer, the Zigbee signal receiving device and the upper computer, the radio connection of the radio frequency module and the Zigbee signal receiving device, the data processing and transmission module, and the energy extraction. The supply module is composed of an intelligent testing and controlling device for exhaust gas temperature, and is installed in the case. The experimental data of the invention can be efficiently transmitted.

【技术实现步骤摘要】
一种电站锅炉排烟温度智能测试系统
本专利技术涉及一种电站锅炉排烟温度智能测试系统，主要用于测试电站锅炉运行时的排烟温度。
技术介绍
排烟温度是电站锅炉运行中重点关注的重要技术经济小指标之一，排烟温度变化可对锅炉运行经济性和安全性产生较大影响，排烟温度过高，锅炉效率降低，排烟温度过低，易引起尾部烟道腐蚀问题。燃煤电厂空气预热器单侧出口排烟温度热工测点一般设置1-2个，DCS采集的排烟温度数据能反应运行工况下的大致数值区间，但由于烟道截面积较大，无法获得该出口截面下具备代表性的平均排烟温度数据。为获得空预器出口整个断面的平均排烟温度，需要通过试验手段，以国家标准《电站锅炉性能试验规程》（GB10184-2015）为依据，按照排烟温度网格测试方法，在空预器出口截面的试验测孔中安装不同长度的热电偶，然后连接手持电子温度表，获得空预器出口截面不同测孔和不同深度网格点的温度数据，然后加权平均后计算得到平均排烟温度。在试验过程中，组装每个测孔的热电偶装置时，需要将不同长度的热电偶按照网格法的要求固定成组，组装和拆装过程费时费力，试验前期准备过程长；采集排烟温度数据时，需要人工将安装好的每个热电偶与电子温度表相连，然后抄录温度数据，并且通过多次重复测试，以提高测试温度数据的精密度和准确性，测试人员工作强度大且效率低下；另外，抄录采集的每个网格点下的排烟温度数据为离散型数据，且时间间隔大，降低了数据采集的精度。如公开日为2015年09月30日，公开号为CN204679314U的中国专利中，公开了一种电站锅炉烟气取样及温度测量组合装置，由宝塔接头、接线槽、管座、取样管体、测温管套和管孔组成，取样管体和测温管套为等直径且长度相等并排连在一起的双钢管，双钢管其中一根为烟气取样管，取样管体沿长度方向上均匀分布有五个等间距的取样管管孔；虽然精确性有了一定的提高，但是数据采集的精度还有待提高。
技术实现思路
本专利技术针对现有电站锅炉排烟温度测试技术测试效率低下且采集精度不高的问题，而提供一种电站锅炉排烟温度智能测试系统，按照试验标准要求，可进行多个试验测点的排烟温度的采集及分析，同时选取Zigbee无线传输技术，实现试验数据高效传输，最终通过上位机实现数据的实时显示、数据库的存储和调用。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：该电站锅炉排烟温度智能测试系统的结构特点在于：包括数据采集模块，数据处理及传输模块，能量提供模块，数据中心终端模块，以及，外壳；数据采集模块，以及，数据处理及传输模块均与能量提供模块连接；数据采集模块包括温度传感器和多节组装式温度测试装置主体，温度传感器和多节组装式温度测试装置主体连接；数据处理及传输模块包括微控制器模块、串口和射频模块，串口、微控制器模块和射频模块依次连接；数据中心终端模块包括Zigbee信号接收装置和上位机，Zigbee信号接收装置和上位机连接，射频模块和Zigbee信号接收装置无线连接；数据处理及传输模块，以及，能量提供模块共同组成排烟温度智能测试控制装置，该排烟温度智能测试控制装置安装在外壳内；射频模块采用Zigbee无线通信协议，实现温度传感器节点采集的数据通过排烟温度智能测试控制装置无线传送给数据中心终端模块，数据中心终端模块对数据进行处理、计算后传送给用户。作为优选，本专利技术多节组装式温度测试装置主体由单根温度测式装置组合而成，单根温度测式装置为不锈钢材质，单根温度测式装置包括两种不同规格，分别为A型和B型；A型单根温度测试装置为：圆管型，外径为13mm，壁厚为1.5mm，长度为1800mm；B型单根温度测试装置为：圆管型，外径为13mm，壁厚为1.5mm，长度为900mm；A型单根温度测试装置包括三种亚类，分别为A1型、A2型、A3型；当测试600MW等级锅炉排烟温度时，多节组装式温度测试装置主体的连接方式为A1+A2+A3；当测试300MW等级锅炉排烟温度时，多节组装式温度测试装置主体的连接方式为A1+B+A3。作为优选，本专利技术A1型、A2型、A3型单根温度测试装置都由6节相同规格的圆管焊接而成，每节圆管长度为300mm，圆管中心位置配置温度传感器，两端用玻璃纤维棉填充剂进行填充，A1型、A2型、A3型单根温度测试装置的内部均布置有6个温度传感器，且6个温度传感器等距离布置；B型单根温度测试装置由3节相同规格的圆管焊接而成，每节圆管长度为300mm，圆管中心位置配置温度传感器，两端用玻璃纤维棉填充剂进行填充，B型单根温度测试装置内部布置有3个温度传感器，且3个温度传感器等距离布置。作为优选，本专利技术A1型单根温度测试装置首端为封闭式，温度传感器在A1型、A2型、A3型、B型单根温度测试装置内通过导线及导线卡槽将采集信号传至该温度测试装置末端的导线卡槽；A2型或B型单根温度测试装置首端通过导线卡槽和A1型单根温度测试装置末端导线卡槽相连，A2型或B型单根温度测试装置末端通过导线卡槽和A3型单根温度测试装置首端导线卡槽相连。作为优选，本专利技术A1型单根温度测试装置末端配置内螺纹旋钮，A2型、B型单根温度测试装置首端配置外螺纹旋钮，A1型单根温度测试装置与A2型、B型单根温度测试装置通过螺纹旋钮连接；A2型、B型单根温度测试装置末端配置外螺纹旋钮，A3型单根温度测试装置首端配置外螺纹旋钮，A2型、B型单根温度测试装置与A3型单根温度测试装置通过螺纹旋钮连接。作为优选，本专利技术所述的数据处理及传输模块中的微控制器模块为单片机处理模块，微控制器模块包括导线卡槽、微处理芯片、一号电容、一号电阻、一号晶振、以及LED二极管，导线卡槽连接在外壳上，一号电容、一号电阻、一号晶振和LED二极管均与微处理芯片连接；所述的射频模块包括ZigBee天线、二号电容、二号电阻、二号晶振、以及二号电感，所述的串口包括无线收发芯片、连接线、仿真器、以及三号电容，二号电容、二号电阻、二号晶振和二号电感均与无线收发芯片连接，无线收发芯片与ZigBee天线连接。作为优选，本专利技术所述的能量提供模块用于给数据采集模块，以及，数据处理及传输模块提供能量供应；能量提供模块包括12V直流电源、充电器、12V转5V芯片、5V转3V芯片、发光二极管、稳压二极管、接线端子、排针、电感、以及电容。作为优选，本专利技术A3型单根温度测试装置末端通过导线卡槽与排烟温度智能测试控制装置相连，Zigbee信号接收装置接收排烟温度智能测试控制装置中的各个ZigBee天线发射出来的无线信号，上位机实现数据的实时显示、数据库的存储和调用，实现主机监控功能。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：在电站锅炉排烟温度测试过程中，组装拆装温度测试装置方便、省力，测试效率高，且采集数据精度高，通过对每个测孔下的温度测试装置进行集成，优化测试装置结构和现场组装流程，并通过无线传输技术，达到电站锅炉排烟温度测试数据采集的连续化和智能化程度，从而能准确高效的获得电站锅炉排烟温度数据。对于排烟温度试验数据的无线传输，选取Zigbee无线传输技术，可将各个传感器节点周期性采集到监测数据，传送至数据终端进行分析和处理。相比Wi-Fi及RFID等无线技术，Zigbee无线技术具有功耗低、系统简单、组网方式灵活、成本低、低等待时间等特性，更适合在多试验点的锅炉排烟温度监测中应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电站锅炉排烟温度智能测试系统，其特征在于：包括数据采集模块，数据处理及传输模块，能量提供模块，数据中心终端模块，以及，外壳；数据采集模块，以及，数据处理及传输模块均与能量提供模块连接；数据采集模块包括温度传感器和多节组装式温度测试装置主体，温度传感器和多节组装式温度测试装置主体连接；数据处理及传输模块包括微控制器模块、串口和射频模块，串口、微控制器模块和射频模块依次连接；数据中心终端模块包括Zigbee信号接收装置和上位机，Zigbee信号接收装置和上位机连接，射频模块和Zigbee信号接收装置无线连接；数据处理及传输模块，以及，能量提供模块共同组成排烟温度智能测试控制装置，该排烟温度智能测试控制装置安装在外壳内；射频模块采用Zigbee无线通信协议，实现温度传感器节点采集的数据通过排烟温度智能测试控制装置无线传送给数据中心终端模块，数据中心终端模块对数据进行处理、计算后传送给用户。

【技术特征摘要】
1.一种电站锅炉排烟温度智能测试系统，其特征在于：包括数据采集模块，数据处理及传输模块，能量提供模块，数据中心终端模块，以及，外壳；数据采集模块，以及，数据处理及传输模块均与能量提供模块连接；数据采集模块包括温度传感器和多节组装式温度测试装置主体，温度传感器和多节组装式温度测试装置主体连接；数据处理及传输模块包括微控制器模块、串口和射频模块，串口、微控制器模块和射频模块依次连接；数据中心终端模块包括Zigbee信号接收装置和上位机，Zigbee信号接收装置和上位机连接，射频模块和Zigbee信号接收装置无线连接；数据处理及传输模块，以及，能量提供模块共同组成排烟温度智能测试控制装置，该排烟温度智能测试控制装置安装在外壳内；射频模块采用Zigbee无线通信协议，实现温度传感器节点采集的数据通过排烟温度智能测试控制装置无线传送给数据中心终端模块，数据中心终端模块对数据进行处理、计算后传送给用户。2.根据权利要求1所述的电站锅炉排烟温度智能测试系统，其特征在于：多节组装式温度测试装置主体由单根温度测式装置组合而成，单根温度测式装置为不锈钢材质，单根温度测式装置包括两种不同规格，分别为A型和B型；A型单根温度测试装置为：圆管型，外径为13mm，壁厚为1.5mm，长度为1800mm；B型单根温度测试装置为：圆管型，外径为13mm，壁厚为1.5mm，长度为900mm；A型单根温度测试装置包括三种亚类，分别为A1型、A2型、A3型；当测试600MW等级锅炉排烟温度时，多节组装式温度测试装置主体的连接方式为A1+A2+A3；当测试300MW等级锅炉排烟温度时，多节组装式温度测试装置主体的连接方式为A1+B+A3。3.根据权利要求2所述的电站锅炉排烟温度智能测试系统，其特征在于：A1型、A2型、A3型单根温度测试装置都由6节相同规格的圆管焊接而成，每节圆管长度为300mm，圆管中心位置配置温度传感器，两端用玻璃纤维棉填充剂进行填充，A1型、A2型、A3型单根温度测试装置的内部均布置有6个温度传感器，且6个温度传感器等距离布置；B型单根温度测试装置由3节相同规格的圆管焊接而成，每节圆管长度为300mm，圆管中心位置配置温度传感器，两端用玻璃纤维棉填充剂进行填充，B型单根温度测试装置内部布置有3个温度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏攀，张健，于鹏峰，韩静，靖浩然，肖申，邓耀威，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33