一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法

摘要

本发明公开了一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法，涉及锅炉水冷壁防爆技术领域，包括以下步骤：S1、区间划分；S2、传感器安装；S3、综合数据采集；S4、算法模型构建；S5、算法模型运行；S6、计算结果分析；S7、爆管安全预警析。该判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法，综合考虑了水冷壁管受高温程度和受高温时长、水冷壁管受压程度和承压时长、水冷壁管的腐蚀程度作为影响因素，使得该检测方法检测获得的爆管超温区间和时间准确性更强，并且在划分区间时，由于同一区间管壁不同侧的数据存在差异，因此本申请将水冷壁管区间根据向火侧和背火侧划分为两个区间单元，考虑的因素更加综合全面，符合实际应用场景。

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉水冷壁防爆技术领域，具体为一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体，20G锅炉的材质为20#钢。水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。在水冷壁使用过程中可能发生爆炸情况，造成一定的经济损失和人员安全问题，因此需要对爆管情况进行判断。

现有的判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法检测考虑因素不够全面，得到的结果存在一定的误差，并且不同区间的分设方法较为粗糙，对于后续工作人员的处理偏向性有一定影响，为此，我们提出一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法，解决了上述背景技术中提出的现有的判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法检测考虑因素不够全面，得到的结果存在一定的误差，并且不同区间的分设方法较为粗糙，对于后续工作人员的处理偏向性有一定影响的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法，包括以下步骤：

S1、区间划分；

S2、传感器安装；

S3、综合数据采集；

S4、算法模型构建；

S5、算法模型运行；

S6、计算结果分析；

S7、爆管安全预警。

可选的，所述判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法包括以下具体步骤：

S1、区间划分

根据水冷壁管与20G锅炉相连位置的距离远近划分多个区间，并对每个区间进行编号，同时每个水冷壁管区间根据向火侧和背火侧划分为两个区间单元，由于水冷壁管为统一材质#钢，因此无需考虑材质的差异；

S2、传感器安装

于每个区间的水冷壁管内壁两个区间单元位置开设内嵌槽，并于内嵌槽中通过螺栓等距设置多组壁温热电偶传感器，同时于水冷壁管的内部上端安装压力传感器，然后将壁温热电偶传感器和压力传感器通过导线与中控主机的数据储存模块相连，其中导线的外侧套设有绝缘隔热防护管套，该绝缘隔热防护管套的外侧安装有限位固定框，而且限位固定框与水冷壁管之间为固定连接；

S3、综合数据采集

通过壁温热电偶传感器对20G锅炉使用过程中水冷壁管不同区间的温度数据进行采集，并将这部分采集到的数据实时上传至中控主机的数据储存模块，达到实时监测的目的；

S4、算法模型构建

根据水冷壁管的材质受高温腐蚀反应的反应机理，选取管壁受高温数据和受压数据以及腐蚀寿命作为影响因子，赋予不同的影响权重，确定水冷壁管的管壁防爆系数与受高温程度和受高温时长以及受压程度和承压时长的函数关系，同时确定该水冷壁管在高温腐蚀情况下的剩余使用寿命与防爆系数之间的函数关系，最终构建水冷壁管的防爆算法模型；

S5、算法模型运行

将不同区间的壁温热电偶传感器和压力传感器所检测的实时数据作为参数代入至当前防爆算法模型中，运行该水冷壁管的防爆算法模型，并输出计算结果，并将上述计算结果与该20G锅炉水冷壁管的已知爆点阀值进行对比；

S6、计算结果分析

通过对水冷壁管的防爆算法模型计算的结果与该20G锅炉水冷壁管的已知爆点阀值进行综合分析和评估，测算出该20G锅炉水冷壁管的爆管超温区间，同时根据水冷壁管不同区间的增温和增压速率，预测出该各超温区间的接近爆点的剩余时间；

S7、爆管安全预警

根据上述步骤得出爆管超温区间和时间，并及时对超温区间进行预警，同时可以更加详细的获取超温区间的两个区间单元的不同数据，方便工作人员及时对超温区间进行针对性的降温处理，有利于降低水冷壁爆管风险，提高使用安全系数。

可选的，所述水冷壁管的区间划分为等距离划分，且各区间长度段相同。

可选的，所述壁温热电偶传感器的型号具体为WRNK-191。

本发明提供了一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法，具备以下有益效果：该判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法，综合考虑了水冷壁管受高温程度和受高温时长、水冷壁管受压程度和承压时长、水冷壁管的腐蚀程度作为影响因素，使得该检测方法检测获得的爆管超温区间和时间准确性更强，并且在划分区间时，由于同一区间管壁不同侧的数据存在差异，因此本申请将水冷壁管区间根据向火侧和背火侧划分为两个区间单元，考虑的因素更加综合全面，符合实际应用场景，等距设置的多组壁温热电偶传感器和压力传感器能够采集数据达到实时监测的目的，有利于获得更加准确的爆管超温数据，方便工作人员及时对超温区间进行针对性的降温处理，有利于降低水冷壁爆管风险，提高使用安全系数。

附图说明

图1为本发明一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法的水冷壁管的剖视结构示意图；

图2为本发明一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法的水冷壁管的内部结构示意图。

图中：1、水冷壁管；2、内嵌槽；3、温热电偶传感器；4、压力传感器；5、导线；6、绝缘隔热防护管套；7、限位固定框；8、中控主机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-2，一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法，包括以下步骤：

S1、区间划分；

S2、传感器安装；

S3、综合数据采集；

S4、算法模型构建；

S5、算法模型运行；

S6、计算结果分析；

S7、爆管安全预警。

一种判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法包括以下具体步骤：

S1、区间划分

根据水冷壁管1与20G锅炉相连位置的距离远近划分多个区间，并对每个区间进行编号，同时每个水冷壁管1区间根据向火侧和背火侧划分为两个区间单元，由于水冷壁管1为统一材质20#钢，因此无需考虑材质的差异，水冷壁管1的区间划分为等距离划分，且各区间长度段相同；

S2、传感器安装

于每个区间的水冷壁管1内壁两个区间单元位置开设内嵌槽2，并于内嵌槽2中通过螺栓等距设置多组壁温热电偶传感器3，同时于水冷壁管1的内部上端安装压力传感器4，然后将壁温热电偶传感器3和压力传感器4通过导线5与中控主机8的数据储存模块相连，其中导线5的外侧套设有绝缘隔热防护管套6，该绝缘隔热防护管套6的外侧安装有限位固定框7，而且限位固定框7与水冷壁管1之间为固定连接；

S3、综合数据采集

通过壁温热电偶传感器3对20G锅炉使用过程中水冷壁管1不同区间的温度数据进行采集，并将这部分采集到的数据实时上传至中控主机8的数据储存模块，达到实时监测的目的，壁温热电偶传感器3的型号具体为WRNK-191；

S4、算法模型构建

根据水冷壁管1的材质受高温腐蚀反应的反应机理，选取管壁受高温数据和受压数据以及腐蚀寿命作为影响因子，赋予不同的影响权重，确定水冷壁管1的管壁防爆系数与受高温程度和受高温时长以及受压程度和承压时长的函数关系，同时确定该水冷壁管1在高温腐蚀情况下的剩余使用寿命与防爆系数之间的函数关系，最终构建水冷壁管1的防爆算法模型；

S5、算法模型运行

将不同区间的壁温热电偶传感器3和压力传感器4所检测的实时数据作为参数代入至当前防爆算法模型中，运行该水冷壁管1的防爆算法模型，并输出计算结果，并将上述计算结果与该20G锅炉水冷壁管1的已知爆点阀值进行对比；

S6、计算结果分析

通过对水冷壁管1的防爆算法模型计算的结果与该20G锅炉水冷壁管1的已知爆点阀值进行综合分析和评估，测算出该20G锅炉水冷壁管1的爆管超温区间，同时根据水冷壁管1不同区间的增温和增压速率，预测出该各超温区间的接近爆点的剩余时间；

S7、爆管安全预警

根据上述步骤得出爆管超温区间和时间，并及时对超温区间进行预警，同时可以更加详细的获取超温区间的两个区间单元的不同数据，方便工作人员及时对超温区间进行针对性的降温处理，有利于降低水冷壁爆管风险，提高使用安全系数。

综上所述，该判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法，使用时判断20G锅炉水冷壁爆管超温区间和时间的方法包括以下具体步骤：

S1、区间划分：根据水冷壁管1与20G锅炉相连位置的距离远近划分多个区间，并对每个区间进行编号，同时每个水冷壁管1区间根据向火侧和背火侧划分为两个区间单元，由于水冷壁管1为统一材质20#钢，因此无需考虑材质的差异；

S2、传感器安装：于每个区间的水冷壁管1内壁两个区间单元中均通过螺栓等距设置多组壁温热电偶传感器3和压力传感器4，同时将壁温热电偶传感器3和压力传感器4通过导线5与中控主机8的数据储存模块相连；

S3、综合数据采集：

通过壁温热电偶传感器3对20G锅炉使用过程中水冷壁管1不同区间的温度数据进行采集，并将这部分采集到的数据实时上传至中控主机8的数据储存模块，达到实时监测的目的；

S4、算法模型构建：根据水冷壁管1的材质受高温腐蚀反应的反应机理，选取管壁受高温数据和受压数据以及腐蚀寿命作为影响因子，赋予不同的影响权重，确定水冷壁管1的管壁防爆系数与受高温程度和受高温时长以及受压程度和承压时长的函数关系，同时确定该水冷壁管1在高温腐蚀情况下的剩余使用寿命与防爆系数之间的函数关系，最终构建水冷壁管1的防爆算法模型；

S5、算法模型运行：将不同区间的壁温热电偶传感器3和压力传感器4所检测的实时数据作为参数代入至当前防爆算法模型中，运行该水冷壁管1的防爆算法模型，并输出计算结果，并将上述计算结果与该20G锅炉水冷壁管1的已知爆点阀值进行对比；

S6、计算结果分析：通过对水冷壁管1的防爆算法模型计算的结果与该20G锅炉水冷壁管1的已知爆点阀值进行综合分析和评估，测算出该20G锅炉水冷壁管1的爆管超温区间，同时根据水冷壁管1不同区间的增温和增压速率，预测出该各超温区间的接近爆点的剩余时间；

S7、爆管安全预警：根据上述步骤得出爆管超温区间和时间，并及时对超温区间进行预警，同时可以更加详细的获取超温区间的两个区间单元的不同数据，方便工作人员及时对超温区间进行针对性的降温处理，有利于降低水冷壁爆管风险，提高使用安全系数。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。