一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，该系统包括：风速采集发射模块、流场示踪装置、流场记录装置及信号接收控制模块，所述风速采集发射模块及流场示踪装置固定设置在锅炉燃烧器的喷口区域，所述流场记录装置固定在炉膛底部中心位置，用于与所述流场示踪装置相配合实现记录流场示踪过程，所述风速采集发射模块及流场记录装置连接所述信号接收控制模块。本实用新型专利技术提供的用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，将风速测量与流场记录相结合，可全面记录喷口的风速变化情况，提高风速测量试验精度，使炉膛可以高效安全的燃烧，减少了测试人员在炉膛内人工测试的工作量，从而降低高灰、高风对人身造成的伤害程度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统
本技术涉及电站锅炉系统
，特别是涉及一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统。
技术介绍
电站锅炉炉膛燃烧器的一、二次风的混合对燃料燃烧和炉效提高具有重要意义。其中各喷口位置的风速和风向具有重要影响。因此，空气动力场试验是电站锅炉测试的重要项目。例如，对于直流四角切圆燃烧器，可通过冷态动力场试验，掌握对应喷口和风道阀门的调节特性，进而实现各燃烧器出口风速的调平，避免切圆偏斜等不利变化；对于旋流燃烧器，通过冷态动力场试验，可掌握一、二次风速及各挡板开度对炉内回流区的影响，提高旋流扰动。由此可见，锅炉冷态动力场试验对锅炉安全、经济运行具有重要意义。目前，冷态空气动力场试验主要是对一、二次风的风速和风向进行测量。其中，风速测量的传统方法为专业测试人员在炉内燃烧器喷口附近手持简易系统进行测量。风向测量多采用在炉内拉钢丝系飘带的方法。然而在长期试验过程中发现，上述方法暴露出众多不足之处：1、工作环境差：试验过程中，试验人员须长时间的炉内停留，较大的噪音和较高的空气粉尘浓度，给试验人员的身体健康造成很大伤害。2、劳动强度大：试验人员须在30-50m/s的风速(喷口附近区域)条件下里进行多测点的依次测量，劳动强度大，且存在安全隐患。3、试验耗时长：锅炉燃烧器喷口数量众多，每个工况下均需测试人员对喷口进行多点测量，且为获取完整的风门特性曲线，需进行多工况测量，因而整个试验过程耗时较长。另外，为保证试验质量和人身安全，测试人员需在测试过程中进行适当休息，这将进一步延长试验所需时间，增加风机等相关设备的耗电量。4、试验精度低：测试人员采用手持仪器进行风速测量的方法，无法保证仪器稳固和角度准确，造成试验精度大大降低。对于旋流燃烧器，当测试人员通过观察飘带方向判断回流区大小时，则存在很大的主观性和偶然性。5、代表性能差：人工测试过程中，因试验工作强度大，时间安排紧凑，往往只进行数层燃烧器风速的测试，且选取的工况数量少，极易造成工况的代表性能差，存在一定的偶然性。鉴于上述不足，设计一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，对锅炉冷态动力场试验精度与效率提高、以及劳动强度的降低具有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，将风速测量与流场记录相结合，可全面记录喷口的风速变化情况，提高风速测量试验精度，使炉膛可以高效安全的燃烧，减少了测试人员在炉膛内人工测试的工作量，从而降低高灰、高风对人身造成的伤害程度。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，包括：风速采集发射模块、流场示踪装置、流场记录装置和信号接收控制模块，所述风速采集发射模块及流场示踪装置固定设置在锅炉燃烧器的喷口区域，所述流场记录装置固定在炉膛底部中心位置，用于与所述流场示踪装置相配合实现记录流场示踪过程，所述风速采集发射模块及流场记录装置连接所述信号接收控制模块；所述风速采集发射模块包括测速叶轮、微型发电系统、调整支架、信号发射天线、底座及风速采集与信号发射电路，所述微型发电系统连接所述测速叶轮，所述测速叶轮连接所述调整支架，所述调整支架连接所述底座，所述底座固定在喷口区域的喷口壁上，所述测速叶轮正对所述喷口中心的来流方向，所述底座内设置所述信号发射天线及风速采集与信号发射电路，所述风速采集与信号发射电路连接所述信号发射天线，所述信号发射天线连接所述信号接收控制模块，所述风速采集与信号发射电路用于采集测速叶轮的转速及控制信号发射天线将采集到的数据传输给信号接收控制模块，所述微型发电系统连接所述信号发射天线及风速采集与信号发射电路，用于给其供电；所述流场示踪装置包括管卡及烟花，所述烟花通过所述管卡固定在喷口区域的喷口壁上，所述烟花摆放角度与喷口方向一致；所述流场记录装置包括高清摄像头及信息存储装置，所述高清摄像头正对所述烟花，用于记录烟花的踪迹，所述高清摄像头连接所述信号接收控制模块及信息存储装置，所述信息存储装置用于存储所述高清摄像头拍摄的视频；所述信号接收控制模块设置在炉膛外侧，包括信号接收天线及信息数据处理电路，所述信号接收天线连接所述信号发射天线及信息数据处理电路，所述信息数据处理电路用于对接收到的数据进行显示、处理、储存操作。可选的，所述风速采集发射模块还包括外罩，所述外罩内部设置所述测速叶轮，外部设置所述微型发电系统，所述外罩通过所述调整支架连接所述底座，所述调整支架为内部中空的柔性可伸缩支架，内部设置有信号线，所述微型发电系统为微型发电机，所述微型发电机与所述测速叶轮连接并固定在所述外罩外侧，所述微型发电机通过调整支架内部设置的信号线连接所述信号发射天线及风速采集与信号发射电路。可选的，所述信号接收控制模块还包括第一显示屏、第一重启恢复按钮、第一USB数据接口、第一开关机按钮及调整设置按钮，所述第一显示屏为LCD显示屏，用于显示测得的各项数据，所述第一重启恢复按钮，用于初始化所述信号接收控制模块，所述第一开关机按钮用于控制信号接收控制模块的启停，所述调整设置按钮用于调整采样时间及采样频率，所述信号接收控制模块通过所述第一USB数据接口连接上位机，用于导出储存数据及通过上位机控制所述信号接收控制模块。可选的，所述信息存储装置包括第二USB数据接口、第二重启恢复按钮、第二开关机按钮及第二显示屏，所述第二USB数据接口连接上位机，用于导出储存数据，所述第二重启恢复按钮用于初始化所述信息存储装置，所述第二开关机按钮用于控制所述信息存储装置的启停，所述第二显示屏为LCD显示屏，用于显示烟花的踪迹。可选的，所述流场示踪装置的管卡及风速采集发射模块的底座上均设置有高强磁铁，通过所述高强磁铁将所述流场示踪装置及风速采集发射模块固定在喷口壁上，用于避免对喷口壁或周围水冷壁造成损伤。可选的，所述管卡为可调节型管卡，用于夹持不同直径的烟花，所述管卡还包括紧固螺丝，通过所述紧固螺丝固定不同直径的烟花。可选的，所述高清摄像头的像素不低于500万，并具有WIFI功能，用于将拍摄的视频实时传输至所述信号接收控制模块。可选的，所述风速采集与信号发射电路包括补偿和放大电路，用于避免信号出现失真。可选的，所述信号发射天线与信号接收天线均为无线胶棒天线，用于实现电信号的高效完全传输。可选的，所述信号采集发射模块为一个或多个，用于实现喷口截面的多点同时测量，所述信号接收控制模块为一个，用于实现一对一的方式或者一对多的方式，提高系统整体利用率。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术提供的用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，将风速测量与流场记录相结合，能够对各喷口、多位置同时进行测量，可全面记录喷口的风速变化情况，提高风速测量试验精度，使炉膛可以高效安全的燃烧，减少测试人员在炉膛内的工作时间，减轻高灰、高风速环境对试验人员身体和安全所造成的影响；采用测速叶轮带动微型发电机发电进而给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，其特征在于，包括：风速采集发射模块、流场示踪装置、流场记录装置和信号接收控制模块，所述风速采集发射模块及流场示踪装置固定设置在锅炉燃烧器的喷口区域，所述流场记录装置固定在炉膛底部中心位置，用于与所述流场示踪装置相配合实现记录流场示踪过程，所述风速采集发射模块及流场记录装置连接所述信号接收控制模块；/n所述风速采集发射模块包括测速叶轮、微型发电系统、调整支架、信号发射天线、底座及风速采集与信号发射电路，所述微型发电系统连接所述测速叶轮，所述测速叶轮连接所述调整支架，所述调整支架连接所述底座，所述底座固定在喷口区域的喷口壁上，所述测速叶轮正对所述喷口中心的来流方向，所述底座内设置所述信号发射天线及风速采集与信号发射电路，所述风速采集与信号发射电路连接所述信号发射天线，所述信号发射天线连接所述信号接收控制模块，所述风速采集与信号发射电路用于采集测速叶轮的转速及控制信号发射天线将采集到的数据传输给信号接收控制模块，所述微型发电系统连接所述信号发射天线及风速采集与信号发射电路，用于给其供电；/n所述流场示踪装置包括管卡及烟花，所述烟花通过所述管卡固定在喷口区域的喷口壁上，所述烟花摆放角度与喷口方向一致；所述流场记录装置包括高清摄像头及信息存储装置，所述高清摄像头正对所述烟花，用于记录烟花的踪迹，所述高清摄像头连接所述信号接收控制模块及信息存储装置，所述信息存储装置用于存储所述高清摄像头拍摄的视频；所述信号接收控制模块设置在炉膛外侧，包括信号接收天线及信息数据处理电路，所述信号接收天线连接所述信号发射天线及信息数据处理电路，所述信息数据处理电路用于对接收到的数据进行显示、处理、储存操作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，其特征在于，包括：风速采集发射模块、流场示踪装置、流场记录装置和信号接收控制模块，所述风速采集发射模块及流场示踪装置固定设置在锅炉燃烧器的喷口区域，所述流场记录装置固定在炉膛底部中心位置，用于与所述流场示踪装置相配合实现记录流场示踪过程，所述风速采集发射模块及流场记录装置连接所述信号接收控制模块；
所述风速采集发射模块包括测速叶轮、微型发电系统、调整支架、信号发射天线、底座及风速采集与信号发射电路，所述微型发电系统连接所述测速叶轮，所述测速叶轮连接所述调整支架，所述调整支架连接所述底座，所述底座固定在喷口区域的喷口壁上，所述测速叶轮正对所述喷口中心的来流方向，所述底座内设置所述信号发射天线及风速采集与信号发射电路，所述风速采集与信号发射电路连接所述信号发射天线，所述信号发射天线连接所述信号接收控制模块，所述风速采集与信号发射电路用于采集测速叶轮的转速及控制信号发射天线将采集到的数据传输给信号接收控制模块，所述微型发电系统连接所述信号发射天线及风速采集与信号发射电路，用于给其供电；
所述流场示踪装置包括管卡及烟花，所述烟花通过所述管卡固定在喷口区域的喷口壁上，所述烟花摆放角度与喷口方向一致；所述流场记录装置包括高清摄像头及信息存储装置，所述高清摄像头正对所述烟花，用于记录烟花的踪迹，所述高清摄像头连接所述信号接收控制模块及信息存储装置，所述信息存储装置用于存储所述高清摄像头拍摄的视频；所述信号接收控制模块设置在炉膛外侧，包括信号接收天线及信息数据处理电路，所述信号接收天线连接所述信号发射天线及信息数据处理电路，所述信息数据处理电路用于对接收到的数据进行显示、处理、储存操作。


2.根据权利要求1所述的用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，其特征在于，所述风速采集发射模块还包括外罩，所述外罩内部设置所述测速叶轮，外部设置所述微型发电系统，所述外罩通过所述调整支架连接所述底座，所述调整支架为内部中空的柔性可伸缩支架，内部设置有信号线，所述微型发电系统为微型发电机，所述微型发电机与所述测速叶轮连接并固定在所述外罩外侧，所述微型发电机通过调整支架内部设置的信号线连接所述信号发射天线及风速采集与信号发射电路。


3.根据权利要求1所述的用于电站锅炉风速测量与流场记录的系统，其特征在于，所述信号接收控制模块还包括第一显示屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨新，许文良，施海波，李铁源，申赫男，李震宇，欧子华，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：新型
国别省市：河北;13