锅炉膨胀在线监视方法技术

本发明专利技术涉及一种锅炉膨胀在线监视方法，包括：安装位移传感器；架设金属架和参考板；设置温度监测器；在中控模块录入实际参数以计算热力参数和修正系数；中控模块控制位移传感器对指定位点进行监测。本发明专利技术在对锅炉进行监测时，会根据锅炉内的温度Ta实时计算预设偏差值D，从而完成对锅炉监测标准值的灵活调节，能够有效提高对锅炉运行时膨胀偏差值判定的准确度。同时，通过使用位移传感器对参考板的位移量进行检测以判定指定待监测点位的膨胀偏差值，通过调节各参考板和对应位移传感器之间的角度以使位移传感器输出的激光束能够垂直输出至参考板上，从而有效提高了位移传感器的监测精度，进一步提高了对锅炉膨胀的监测效率。

【技术实现步骤摘要】
锅炉膨胀在线监视方法
本专利技术涉及锅炉膨胀监测
，尤其涉及一种锅炉膨胀在线监视方法。
技术介绍
锅炉是由各种复杂的管系和钢结构组成的整体，受热后会产生膨胀。由于各部位材质不同，受热温度不同，产生的膨胀量也不同。在热态运行时，冷态安装协调的锅炉要膨胀变形，由于炉内受热面的结构和热负荷不同，汽水管道、烟风管道、煤粉管道结构及内部工质热力参数不同，炉内外固定结构和连接方式等多种多样，因此各个部位的膨胀值和方向也是多样的。如何协调这些膨胀的相互关系，是保证锅炉部件自由膨胀，不受损伤，以及锅炉热态运行时安全性和严密性的关键。因此在锅炉的一些重要部位都要求安装能指示该部位膨胀量的指示器。目前国内外锅炉的膨胀指示器都是机械式的，这种膨胀指示器是用焊接在膨胀部件上的一根钢针在一块画有坐标网格的铁板上指示膨胀量，只能指示二维方向，精度低不准确，损坏不易察觉，不利于及时检修。锅炉上膨胀指示器安装位置分散，工作条件恶劣，运行人员观察时须上下奔波，很不方便，且很危险，这样就要求有在集控室就能观察锅炉关键部位膨胀情况的设备。现代大型电站锅炉大都采用全悬吊结构形式，各部件通过各种方式连接，维系成有一定相互位置关系的整体。尽管锅炉采用悬吊方式支承其结构重力，但各部件因温度不同，产生了部件之间相互作用的热膨胀作用力。目前安装在现场的位移指示器均为机械式的，需要人工攀爬到安装点进行参数的读取，费时费力。而且由于测试点较多，相距较远，如果锅炉膨胀速度较快的话，无法第一时间监测读取膨胀位移的变化量，造成参数信息的遗漏，甚至因此造成了一些危险或事故。如果采用电信号位移指示器，通过通信电缆等方式，将各个监测点的锅炉膨胀位移变化量汇集到集控式，即节省了人力物力，又保证实时监控锅炉膨胀情况，与锅炉压力参数相结合后，自动提出相关报警信息，可以避免危险或事故的产生。同时，也提高了生产过程的智能化信息化，方便设备的监控。锅炉实际的膨胀情况(膨胀量和膨胀方向)现在一般通过在锅炉的主要部件上设置三维膨胀指示器来监视。目前的三维膨胀指示器一般是非常简单的机械位移结构，要通过就地读数得到三维膨胀量数值。这样的缺点有以下：1)由于人员移动时间要求和变负荷的时限要求产生了矛盾，人工记录的膨胀值甚至很难代表典型的工况，准确性较差。2)在问题和分析过程中，没有相应的膨胀历史曲线以供参考。3)在膨胀受阻问题产生后，往往要等很长时间以后才能从静态的指示值中得到一些信息，不能够自发的形成报警信号。4)设置预设监测标准值单一，当锅炉内温度发生变化时，无法根据变化后的温度实时调节监测标准值，从而出现误报或不报的情况发生。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种锅炉膨胀在线监视方法，用以克服现有技术中无法自动判定预设膨胀量并在问题产生时及时警报导致的监测效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种锅炉膨胀在线监视方法，包括：步骤1：将多个位移传感器分别安装在锅炉的对应待监测点位附近的平台上并将各位移传感器与中控模块相连；步骤2：在锅炉指定的监测位点上架设金属架并在各金属架上分别设置参考板并使各参考板平面与对应的位移传感器输出的激光束垂直；步骤3：在锅炉内的指定监测位点分别设置温度监测器，用以在锅炉运行时监测各位点的实际温度；步骤4：根据锅炉的具体结构判定各监测位点处的容器材质、受热面结构、各监测位点的固定结构以及各监测位点的连接方式，将上述数据录入中控模块，中控模块从云端进行检索以分别得到与各所述监测位点对应的膨胀系数E、受热面修正系数S、固定结构修正系数R和连接修正系数B；步骤5：根据锅炉的具体运行工艺确定锅炉内各指定监测点内部工质种类，确定后将工质种类录入中控模块，中控模块从云端进行检索以分别得到各种类工质的热力参数C；步骤6：中控模块根据锅炉的具体运行工艺建立检测温度矩阵Ta，并根据Ta矩阵中的各项参数和对应检测点位内工质的热力参数计算后建立实际温度矩阵Tb，根据Tb矩阵中的各项参数与对应检测点位的膨胀系数E求出该监测点位的理论膨胀值并依次使用受热面修正系数S、固定结构修正系数R和连接修正系数B对膨胀值进行修正得到监测点的预设偏差值D；步骤7：中控模块在锅炉运行时会实时监测各待监测位点的温度值并根据检测结果实时计算出各位点在指定温度下的预设偏差值，当位移传感器检测到某待监测点位的实际偏差值大于预设偏差值，中控模块判定该点位出现异常并发出警报。进一步地，所述检测温度矩阵Ta(Ta1，Ta2，Ta3...Tan)，其中，Ta1为第一待监测点位检测温度，Ta2为第二待监测点位检测温度，Ta3为第三待监测点位检测温度，Tan为第n待监测点位检测温度；所述实际温度矩阵Tb(Tb1，Tb2，Tb3...Tbn)，其中，Tb1为第一待监测点位实际温度，Tb2为第二待监测点位实际温度，Tb3为第三待监测点位实际温度，Tbn为第n待监测点位实际温度；所述中控模块在得到各种类工质的热力参数C后建立环境温度矩阵T0和热力参数矩阵组C0；对于环境温度矩阵T0，T0(T1，T2，T3，T4)，其中，T1为第一环境温度矩阵，T2为第二环境温度矩阵，T3为第三环境温度矩阵，T4为第四环境温度矩阵；对于热力参数矩阵组C0，C0(C1，C2，C3...Cn)，其中，C1为第一待监测位点内工质热力参数矩阵，C2为第二待监测位点内工质热力参数矩阵，C3为第三待监测位点内工质热力参数矩阵，Cn为第n待监测位点内工质热力参数矩阵；对于第n待监测位点内工质热力参数矩阵Cn，Cn(Cn1，Cn2，Cn3，Cn4)，其中，Cn1为第n待监测位点内工质第一热力参数，Cn2为第n待监测位点内工质第二热力参数，Cn3为第n待监测位点内工质第三热力参数，Cn4为第n待监测位点内工质第四热力参数；当中控模块对第n待监测点位的实际温度Tbn进行计算时，中控模块会根据第n待监测点位检测温度Tan确定第n待监测点位内工质的实际热力参数Cni，i＝1，2，3，4：当Tan≤T1时，中控模块选用Cn1作为第n待监测点位内工质的热力参数；当T1＜Tan≤T2时，中控模块选用Cn2作为第n待监测点位内工质的热力参数；当T2＜Tan≤T3时，中控模块选用Cn3作为第n待监测点位内工质的热力参数；当T3＜Tan≤T4时，中控模块选用Cn4作为第n待监测点位内工质的热力参数；确定第n待监测点位内工质的实际热力参数Cni后，中控模块对第n待监测点位的实际温度Tbn进行计算：Tbn＝Tan*Cni。进一步地，中控模块在确定第n监测位点处材质的膨胀系数En时，会建立第n膨胀系数矩阵En0(Enx，Eny，Enz)，其中，Enx为第n监测位点处材质的横向膨胀系数，Eny为第n监测位点处材质的纵向膨胀系数，Enz为第n监测位点处材质在垂直方向上的膨胀系数。进一步地，当所述中控模块得到与各所述监测位点对应的受热面修正系数S、固定结构修正系数R和连接修正系数B时，中控模块建立修正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锅炉膨胀在线监视方法，其特征在于，包括：/n步骤1：将多个位移传感器分别安装在锅炉的对应待监测点位附近的平台上并将各位移传感器与中控模块相连；/n步骤2：在锅炉指定的监测位点上架设金属架并在各金属架上分别设置参考板并使各参考板平面与对应的位移传感器输出的激光束垂直；/n步骤3：在锅炉内的指定监测位点分别设置温度监测器，用以在锅炉运行时监测各位点的实际温度；/n步骤4：根据锅炉的具体结构判定各监测位点处的容器材质、受热面结构、各监测位点的固定结构以及各监测位点的连接方式，将上述数据录入中控模块，中控模块从云端进行检索以分别得到与各所述监测位点对应的膨胀系数E、受热面修正系数S、固定结构修正系数R和连接修正系数B；/n步骤5：根据锅炉的具体运行工艺确定锅炉内各指定监测点内部工质种类，确定后将工质种类录入中控模块，中控模块从云端进行检索以分别得到各种类工质的热力参数C；/n步骤6：中控模块根据锅炉的具体运行工艺建立检测温度矩阵Ta，并根据Ta矩阵中的各项参数和对应检测点位内工质的热力参数计算后建立实际温度矩阵Tb，根据Tb矩阵中的各项参数与对应检测点位的膨胀系数E求出该监测点位的理论膨胀值并依次使用受热面修正系数S、固定结构修正系数R和连接修正系数B对膨胀值进行修正得到监测点的预设偏差值D；/n步骤7：中控模块在锅炉运行时会实时监测各待监测位点的温度值并根据检测结果实时计算出各位点在指定温度下的预设偏差值，当位移传感器检测到某待监测点位的实际偏差值大于预设偏差值，中控模块判定该点位出现异常并发出警报。/n...

【技术特征摘要】
1.一种锅炉膨胀在线监视方法，其特征在于，包括：
步骤1：将多个位移传感器分别安装在锅炉的对应待监测点位附近的平台上并将各位移传感器与中控模块相连；
步骤2：在锅炉指定的监测位点上架设金属架并在各金属架上分别设置参考板并使各参考板平面与对应的位移传感器输出的激光束垂直；
步骤3：在锅炉内的指定监测位点分别设置温度监测器，用以在锅炉运行时监测各位点的实际温度；
步骤4：根据锅炉的具体结构判定各监测位点处的容器材质、受热面结构、各监测位点的固定结构以及各监测位点的连接方式，将上述数据录入中控模块，中控模块从云端进行检索以分别得到与各所述监测位点对应的膨胀系数E、受热面修正系数S、固定结构修正系数R和连接修正系数B；
步骤5：根据锅炉的具体运行工艺确定锅炉内各指定监测点内部工质种类，确定后将工质种类录入中控模块，中控模块从云端进行检索以分别得到各种类工质的热力参数C；
步骤6：中控模块根据锅炉的具体运行工艺建立检测温度矩阵Ta，并根据Ta矩阵中的各项参数和对应检测点位内工质的热力参数计算后建立实际温度矩阵Tb，根据Tb矩阵中的各项参数与对应检测点位的膨胀系数E求出该监测点位的理论膨胀值并依次使用受热面修正系数S、固定结构修正系数R和连接修正系数B对膨胀值进行修正得到监测点的预设偏差值D；
步骤7：中控模块在锅炉运行时会实时监测各待监测位点的温度值并根据检测结果实时计算出各位点在指定温度下的预设偏差值，当位移传感器检测到某待监测点位的实际偏差值大于预设偏差值，中控模块判定该点位出现异常并发出警报。


2.根据权利要求1所述的锅炉膨胀在线监视方法，其特征在于，所述检测温度矩阵Ta(Ta1，Ta2，Ta3...Tan)，其中，Ta1为第一待监测点位检测温度，Ta2为第二待监测点位检测温度，Ta3为第三待监测点位检测温度，Tan为第n待监测点位检测温度；所述实际温度矩阵Tb(Tb1，Tb2，Tb3...Tbn)，其中，Tb1为第一待监测点位实际温度，Tb2为第二待监测点位实际温度，Tb3为第三待监测点位实际温度，Tbn为第n待监测点位实际温度；
所述中控模块在得到各种类工质的热力参数C后建立环境温度矩阵T0和热力参数矩阵组C0；对于环境温度矩阵T0，T0(T1，T2，T3，T4)，其中，T1为第一环境温度矩阵，T2为第二环境温度矩阵，T3为第三环境温度矩阵，T4为第四环境温度矩阵；对于热力参数矩阵组C0，C0(C1，C2，C3...Cn)，其中，C1为第一待监测位点内工质热力参数矩阵，C2为第二待监测位点内工质热力参数矩阵，C3为第三待监测位点内工质热力参数矩阵，Cn为第n待监测位点内工质热力参数矩阵；
对于第n待监测位点内工质热力参数矩阵Cn，Cn(Cn1，Cn2，Cn3，Cn4)，其中，Cn1为第n待监测位点内工质第一热力参数，Cn2为第n待监测位点内工质第二热力参数，Cn3为第n待监测位点内工质第三热力参数，Cn4为第n待监测位点内工质第四热力参数；
当中控模块对第n待监测点位的实际温度Tbn进行计算时，中控模块会根据第n待监测点位检测温度Tan确定第n待监测点位内工质的实际热力参数Cni，i＝1，2，3，4：
当Tan≤T1时，中控模块选用Cn1作为第n待监测点位内工质的热力参数；
当T1＜Tan≤T2时，中控模块选用Cn2作为第n待监测点位内工质的热力参数；
当T2＜Tan≤T3时，中控模块选用Cn3作为第n待监测点位内工质的热力参数；
当T3＜Tan≤T4时，中控模块选用Cn4作为第n待监测点位内工质的热力参数；
确定第n待监测点位内工质的实际热力参数Cni后，中控模块对第n待监测点位的实际温度Tbn进行计算：Tbn＝Tan*Cni。


3.根据权利要求2所述的锅炉膨胀在线...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁凤鹏，邢利军，徐海民，李前宇，刘青松，李树明，董彬，王嘉琦，李国栋，张冕，李健，
申请(专利权)人：京能秦皇岛热电有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13