一种判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法技术

一种判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，属于锅炉应用领域，其特征在于：选取锅炉的任一水冷壁的任一观火孔处设置激光测量系统；锅炉的其它水冷壁上任意选取一点作为观测点，计算得出观测点所对应位置处的结焦厚度；依此类推，通过调整所选取的观火孔及观测点位置，将所测得的所有观测点对应位置处的结焦厚度信息进行三维图像处理，即可得到整个锅炉的水冷壁的结焦位置及厚度。通过在锅炉的水冷壁上的观火孔设置激光测量系统进行距离测量，借助三角函数进行锅炉水冷壁结焦厚度的计算，可在机组临停时快速测量炉膛内的结焦位置及程度，实现在机组启动后针对性的进行炉膛吹灰、燃烧调整及优化，可有效减缓锅炉结焦情况，提高火电站运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法
本专利技术属于锅炉应用领域，尤其涉及一种判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法。
技术介绍
燃煤锅炉炉膛结焦是火电机组普遍面临的工程问题。近年来，随着国内燃煤市场的供应紧张和新能源发电的快速发展，为了节约发电成本，很多发电企业不得不进行深度配煤掺烧，甚至大量使用品质较差的劣质煤，这种情况也加剧了锅炉炉膛的结焦问题，使得燃煤电站的安全经济运行受到了巨大的威胁。锅炉炉膛结焦会改变锅炉内部燃烧状况，降低锅炉效率；改变受热面吸热分布情况，可能引起减温水量大，过热器再热器超温等问题，严重时甚至会造成锅炉灭火、停炉停产甚至锅炉爆炸等重大事故。为有效减缓锅炉的结焦情况，一方面可通过调整燃煤品质及特性，改善结焦特性，另一方面可燃烧调整、优化等手段改变炉内燃烧状况。而要进行炉内燃烧调整优化，则必须要先判断出实际运行中的锅炉结焦的位置及程度，再针对性的进行调整优化。目前在锅炉运行中判断结焦位置只能通过炉膛水冷壁四周的观火孔进行观察，或通过捞渣机的渣量分布情况进行分析，但都无法全面准确的判断锅炉的结焦位置及严重程度。而当机组停机后，则可在炉膛内搭设平台，工作人员进入炉膛进行检查，该方法需要仅能在锅炉停机时间较长进行检查，且费时费力。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，提供一种可在机组临停时实现快速、准确判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，选取锅炉的任一水冷壁的任一观火孔处设置激光测量系统；锅炉的其它水冷壁上任意选取一点作为观测点；计算所选观火孔到所选观测点未结焦时之间的理论距离L理；通过激光测量系统采用激光测距的方式测量观火孔到锅炉的其它水冷壁上所选取的观测点已结焦时所对应位置处的实际距离L实，然后与前述所计算的观火孔到该观测点的距离L理进行比较，计算得出观测点所对应位置处的结焦厚度；其中观测点所对应位置处指的是观火孔与观测点所成斜线与水冷壁上所形成的结焦表面的交点处；依此类推，通过调整所选取的观火孔及观测点位置，将所测得的所有观测点对应位置处的结焦厚度信息进行三维图像处理，即可得到整个锅炉的水冷壁的结焦位置及厚度。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，所述计算所选观火孔到所选观测点之间的距离L理的过程包括：通过查看锅炉设计尺寸得到观火孔到观测点所在水冷壁的垂直距离L垂；通过所选观测点的位置计算得到观火孔在所选观测点所在水冷壁上的垂点到观测点的距离L壁；根据三角函数计算得出观火孔到观测点的距离L理及观火孔与观测点所成斜边与观火孔到观测点所在水冷壁的垂线所形成的夹角α的角度。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，所述计算得出观测点所对应位置处的结焦厚度的过程包括：通过激光测量系统采用激光测距的方式测量观火孔到所选观测点对应位置处距离L实；将观火孔到观测点的距离L理与L实求差，可得观测点所对应位置处到观测点的距离；根据三角函数计算得出观测点所对应位置处到观测点所在水冷壁壁面的垂直距离，即观测点所对应位置处的结焦厚度。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，所述激光测量系统包括激光测距仪、调节支架、控制器和数据采集器；所述调节支架上设置有一转轴；所述激光测距仪固定设置于前述转轴上；所述控制器与前述转轴相连接；所述数据采集器与激光测距仪相连接。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，所述转轴为可360°旋转的球形转轴。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，所述激光测距仪的测量范围为100m，测量精度为0.01m。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，所述观测点等间距设置于锅炉的水冷壁上。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，所述观测点之间的间距为锅炉的炉膛宽度或深度的二十分之一至五十分之一之间。本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，通过在锅炉的水冷壁上的观火孔设置激光测量系统进行距离测量，借助三角函数进行锅炉水冷壁结焦厚度的计算，可在机组临停时快速测量炉膛内的结焦位置及程度，实现在机组启动后针对性的进行炉膛吹灰、燃烧调整及优化，可有效减缓锅炉结焦情况，提高火电站运行效率。附图说明图1为本专利技术实施例一所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法示意图；图2为本专利技术所述激光测量系统结构示意图；图3为本专利技术实施例一所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法计算俯视示意图；图4为本专利技术实施例二所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法示意图；图5为本专利技术实施例二所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法计算俯视示意图；图6为本专利技术实施例二所述观火孔选取示意图；其中1-水冷壁、2-观火孔、3-观测点、4-激光测距仪、5-转轴、6-调节支架、7-控制器、8-数据采集器。具体实施方式下面通过附图及实施例对本专利技术所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法进行详细说明。实施例一本专利技术所述判断锅炉水冷壁1结焦位置及厚度的方法，在机组停机后，在锅炉观火孔2处采用激光测量系统测量观火孔2到水冷壁1任一点的距离，并与锅炉未结焦时的距离进行比较，从而判断该处是否结焦以及结焦的厚度。如图2所示所述激光测量系统包括激光测距仪4、调节支架6、控制器7和数据采集器8；所述调节支架6上设置有一转轴5；所述激光测距仪4固定设置于前述转轴5上；所述控制器7与前述转轴5相电连接；所述数据采集器8与激光测距仪4相电连接。所述转轴5为可360°旋转的球形转轴5，所述激光测距仪4的测量范围为100m，测量精度为0.01m。调节支架6顶部固定一个内凹型弧形的底座，可通过调节支架6上的两级旋钮分别调节对底座进行上下及前后调节，从而确保激光测距仪4可进入观火孔2内，球形转轴5内嵌于底座中，可360°进行旋转，其旋转角度由电信号驱动，球形转轴5与激光测距仪4为固定连接，无相对位移。在本实施例中所述观测点3等间距设置于锅炉的水冷壁1上，观测点3之间的间距为锅炉的炉膛宽度的五十分之一。在本实施例中所选激光测距仪4的型号为leicaS910激光测距仪；控制器7型号为J-PT-2215-D数字智能变速中载云台。进行测量时，如图1所示，首先选取锅炉的前水冷壁1的一个观火孔2处设置激光测量系统；锅炉的后水冷壁1上任意选取一个观测点3；计算所选观火孔2到所选观测点3之间的距离L理；计算所选观火孔2到所选观测点3之间的距离L理的过程包括：通过查看锅炉设计尺寸得到观火孔2到观测点3所在水冷壁1的垂直距离L垂；通过所选观测点的位置计算得到观火孔2在所选观测点3所在水冷壁1上的垂点到观测点3的距离L壁；如图3所示，根据三角函数计算得出观火孔2到观测点3的距离L理及观火孔2与观测点3所成斜边与观火孔2到观测点3所在水冷壁1的垂线所形成的夹角α的角度。通过激光测量系统采用激光测距的方式测量观火孔2到锅炉的其它水冷壁1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，其特征在于：/n选取锅炉的任一水冷壁（1）的任一观火孔（2）处设置激光测量系统；锅炉的其它水冷壁（1）上任意选取一点作为观测点（3）；计算所选观火孔（2）到所选观测点（3）未结焦时之间的理论距离L

【技术特征摘要】
1.一种判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，其特征在于：
选取锅炉的任一水冷壁（1）的任一观火孔（2）处设置激光测量系统；锅炉的其它水冷壁（1）上任意选取一点作为观测点（3）；计算所选观火孔（2）到所选观测点（3）未结焦时之间的理论距离L理；
通过激光测量系统采用激光测距的方式测量观火孔（2）到锅炉的其它水冷壁（1）上所选取的观测点（3）已结焦时所对应位置处的实际距离L实，然后与前述所计算的观火孔（2）到该观测点（3）的距离L理进行比较，计算得出观测点（3）所对应位置处的结焦厚度；
依此类推，通过调整所选取的观火孔（2）及观测点（3）位置，将所测得的所有观测点（3）对应位置处的结焦厚度信息进行三维图像处理，即可得到整个锅炉的水冷壁（1）的结焦位置及厚度。


2.根据权利要求1所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，其特征在于：所述计算所选观火孔（2）到所选观测点（3）之间的距离L理的过程包括：
通过查看锅炉设计尺寸得到观火孔（2）到观测点（3）所在水冷壁（1）的垂直距离L垂；
通过所选观测点的位置计算得到观火孔（2）在所选观测点（3）所在水冷壁（1）上的垂点到观测点（3）的距离L壁；
根据三角函数计算得出观火孔（2）到观测点（3）的距离L理及观火孔（2）与观测点（3）所成斜边与观火孔（2）到观测点（3）所在水冷壁（1）的垂线所形成的夹角α的角度。


3.根据权利要求2所述判断锅炉水冷壁结焦位置及厚度的方法，其特征在于：
所述计算得出观测点（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵斯楠，赵虞凌，黄建军，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61