有關(guān)聲波測溫論文范文
有關(guān)聲波測溫論文范文
近年來,基于聲層析成像的溫度場檢測技術(shù)逐漸被應(yīng)用于工業(yè)爐爐內(nèi)溫度的測量中,并得到了快速的發(fā)展。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的有關(guān)聲波測溫論文，供大家參考。
有關(guān)聲波測溫論文篇一
聲波測溫系統(tǒng)在爐膛煙氣溫度測量上的應(yīng)用
有關(guān)聲波測溫論文摘要
【摘要】電廠一般采用煙溫探針、輻射式溫度計(jì)、飛灰顆粒輻射光譜測量，這些設(shè)備存在的固有缺點(diǎn)，使鍋爐燃燒監(jiān)控失去了一個重要依據(jù)。國華電力研究院技術(shù)研究中心通過對處于國際領(lǐng)先水平的爐膛煙氣溫度聲波測溫系統(tǒng)，進(jìn)行調(diào)查研究，證明此系統(tǒng)安裝可行，并首次在浙江某電廠二期工程6號鍋爐67米以及51米各安裝了一套聲波測溫系統(tǒng)，目前已正常投用，能夠更好監(jiān)控爐膛溫度，為機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的保障。
有關(guān)聲波測溫論文內(nèi)容
【關(guān)鍵詞】聲波測溫系統(tǒng);爐膛煙氣溫度;多接收器;發(fā)射器ASG;接收器ASR
浙江某電廠二期擴(kuò)建工程2×1000MW超超臨界機(jī)組，鍋爐型號為：SG3091/27.56-M54X，引進(jìn)的是Alstom-Power公司Boiler Gmbh的技術(shù)，超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐、一次再熱、單爐膛單切圓燃燒、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼結(jié)構(gòu)、全懸吊結(jié)構(gòu)塔式布置。火力發(fā)電廠測量爐膛溫度(場)，是提高生產(chǎn)率和降低成本的關(guān)鍵問題，是工業(yè)窯爐爐膛內(nèi)分布溫度的監(jiān)控手段和判別的依據(jù)。 PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)因?yàn)槠浒踩€(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的認(rèn)可，應(yīng)用也越來越廣泛[1]。此測量系統(tǒng)在此電廠二期擴(kuò)建工程#6鍋爐也進(jìn)行了首次應(yīng)用。
1、爐膛溫度(場)測量的重要性
(1)通過測量及時(shí)阻斷局部過熱現(xiàn)象的發(fā)生，并可以有效的降低NOX的生成，減少有害氣體的排放。同時(shí)，對于安裝有脫硝裝置的鍋爐，則可以有效降低運(yùn)行資金的投入和維修成本[2]。(2)提高鍋爐的工作效率，提高生成效率。并可以有效的避免因局部過熱而發(fā)生流渣現(xiàn)象。(3)可以有效的避免安裝有汽包鍋爐發(fā)生重大事故(主要是由于不均等燃燒導(dǎo)致的汽包水位兩側(cè)發(fā)生偏差)。(4)改善爐水循環(huán)并提高運(yùn)行效率。(5)防止對鍋爐設(shè)備的損害，尤其是在啟動的最初因溫度升高過快而導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)龎奶幱跓o蒸汽流過的再熱器管。(6)可以有效的阻止不均衡燃燒現(xiàn)象的出現(xiàn)，及時(shí)阻止因溫差導(dǎo)致的一側(cè)水冷壁磨損、結(jié)焦。
2、爐膛溫度測量裝置存在的問題
該電廠一期工程為四臺60萬亞臨界燃煤火電機(jī)組，現(xiàn)場安裝的是屬于接觸式的煙溫探針，存在的明顯缺點(diǎn)一是探針深入爐膛很長，笨重、易變形卡澀，故障率高。二是探針受耐溫限制，一般的裝置只能僅在鍋爐啟動時(shí)伸入爐膛測量出口煙氣溫度，當(dāng)煙溫達(dá)到一定值時(shí)，必須馬上退出爐膛，因此，其允許使用溫度范圍和作用也有限。為了解決上述問題，二期首次采用了技術(shù)先進(jìn)的聲波測溫測溫系統(tǒng)。
3、PyroMetrix聲波測溫技術(shù)的基本原理
美國和日本專家就聲波測量爐膛煙氣溫度的研究表明聲波測量的原理是基于聲音的傳播速度直接隨介質(zhì)溫度而變化。
4、聲波測溫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
(1)維護(hù)方便，維護(hù)費(fèi)用相對較低。(2)具有較強(qiáng)的實(shí)用性和適用性，測量的靈敏度高。(3)具有很強(qiáng)的測量靈活性，除了可以測量平均溫度外，還可以確定爐膛溫度場的分布。(4)測量的結(jié)果相對穩(wěn)定、精準(zhǔn)度高，受到極少因素的極小影響。(5)使用范圍廣。
5、PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)介紹
PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)主要有下列核心技術(shù)：(1)精密小型接收器(ASR)。接收器只需在水冷壁管間的鰭片上開￠12.7mm小孔就可以監(jiān)聽發(fā)生器發(fā)來的聲波，安裝方便。(2)多接收器處理技術(shù)。一個聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波可以有多個接收器同時(shí)監(jiān)聽。(3)高強(qiáng)度、前沿剛勁的聲波發(fā)生器(ASG)。Enertechnix公司開發(fā)的氣動聲波發(fā)生器能發(fā)出高強(qiáng)度(>170dB)的聲波，測量距離達(dá)30米，聲波前沿剛勁陡峭(<50us)，溫度測量范圍廣(-18～1926℃)，測量準(zhǔn)確度達(dá)到±1%。(4)使用高靈敏度設(shè)備檢測泄漏。除此之外，該系統(tǒng)還可以檢測爐管的泄露。
6、PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)的現(xiàn)場配置
PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)的現(xiàn)場配置是根據(jù)1000MW超超臨界塔式鍋爐爐膛布置和沿爐膛高度煙氣溫度分布情況來進(jìn)行綜合考慮而配置的，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況，現(xiàn)場使用了單爐膛雙層測溫系統(tǒng)。在6號鍋爐水冷壁標(biāo)高67m層以及51m層安裝了兩套超聲波測溫儀。超聲波測溫儀發(fā)生器前后墻布置。
為測量爐膛出口煙氣溫度分布，在屏底1-2米間布置第一層測溫儀，這樣可以啟動時(shí)，防止升溫太快和沖轉(zhuǎn)前溫度太高而燒壞再熱器;正常運(yùn)行時(shí)，防止溫度太高，屏過等受熱面結(jié)焦，同時(shí)防止火焰偏斜帶來的一系列危害，控制適當(dāng)?shù)幕鹧娓叨群蜏p溫噴水量。第二層布置在第五層爐膛燃燒最高溫區(qū)的燃燒器至下排過燃風(fēng)口間適當(dāng)高度上。此處溫度大約在1400℃-1500℃間，飛灰處于熔化狀態(tài)，也是NOX最容易生成的地區(qū)(煙溫達(dá)到1482℃以上時(shí)，NOX生成量將以指數(shù)級快速增加)。這樣可以監(jiān)視防止火焰偏斜，防止局部過熱，防止水冷壁結(jié)焦，減少NOX生成。
7、PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)與DCS的接口
PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)與DCS的接口包括兩種形式：4—20mA硬接線接口和MODBUS/TCP標(biāo)準(zhǔn)通信接口。MODBUS/TCP標(biāo)準(zhǔn)通信接口可以與目前國內(nèi)外幾乎所有DCS系統(tǒng)進(jìn)行通訊。本現(xiàn)場DCS采用的是西門子T3000系統(tǒng)，與聲波測溫系統(tǒng)采用第一種方式連接。
8、PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)就地電源與氣源配置要求
本現(xiàn)場采用220V交流電源，氣源是儀用壓縮空氣，滿足廠家氣源5.5—5.9bar無油無水電廠儀用氣源，最低壓力不低于5bar的要求。
9、PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)安裝要求
(1)在水冷壁上開孔時(shí)，應(yīng)避免割傷水冷壁。(2)為避免連接處漏氣，管路連接采用螺紋連接，在連接處加裝生塑帶。(3)為避免信號干擾，模擬信號和直流電源屏蔽電纜要和徹底交流電分開。
10、結(jié)論
經(jīng)多次現(xiàn)場使用證實(shí)，PyroMetrix聲波測溫系統(tǒng)可以相對準(zhǔn)確地測量爐膛溫度(場)。通過在鍋爐水冷壁、過熱器及再熱器系統(tǒng)安裝壁溫測點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測這些系統(tǒng)的溫度，可以準(zhǔn)確地判斷超溫的原因是由于鍋爐燃燒問題還是水動力問題，進(jìn)而更好的調(diào)整鍋爐燃燒策略，系統(tǒng)的控制鍋爐熱偏差、金屬壁溫和蒸汽溫度，保障生產(chǎn)效率。此系統(tǒng)的安全性高、實(shí)際生產(chǎn)能力強(qiáng)，可確保生產(chǎn)的高效安全進(jìn)行。
有關(guān)聲波測溫論文文獻(xiàn)
[1]陸磐谷.聲波測溫技術(shù)在大型焦化加熱爐溫度場監(jiān)測系統(tǒng)上的應(yīng)用[J].石油化工設(shè)備技術(shù)，2008.
[2]陳欽.1000MW超超臨界鍋爐聲波測溫技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].華電技術(shù)，2011.
有關(guān)聲波測溫論文篇二
超聲波斜探頭磨損對超聲探傷的影響與修復(fù)方法
有關(guān)聲波測溫論文摘要
摘要：在超聲無損檢測中，斜探頭在使用過程中與檢測工件產(chǎn)生摩擦，根據(jù)個人習(xí)慣、所檢測工件及使用頻率的不同探頭會產(chǎn)生不同程度的磨損，探頭經(jīng)過磨損后其原有的特性會遭到破壞。本文就是討論這種破壞對檢測工作的影響及如何通過修復(fù)探頭來糾正這種影響。
有關(guān)聲波測溫論文內(nèi)容
一、探頭的磨損形式
下面是筆者在工作實(shí)踐中遇到的幾種磨損形式：
二、磨損對探傷結(jié)果的影響
結(jié)合上圖可以看出探頭經(jīng)過磨損后其原有的特性會遭到改變，主要表現(xiàn)在折射角(K值)變大或變小、聲束入射點(diǎn)(探頭前沿)改變、偶合性改變(平板探傷磨損后耦合性會變差，而進(jìn)行管材或棒材探傷檢驗(yàn)時(shí)其耦合性會隨著接觸面的增大而變好)這幾方面。隨著聲束折射角與入射點(diǎn)的改變會使缺陷的深度和位置在探傷儀上產(chǎn)生變化。耦合性在設(shè)備偶合補(bǔ)償不變的情況下變差會帶來探傷靈敏度的降低，反之則會帶來靈敏度的升高。若是由于個人習(xí)慣的問題經(jīng)常性的從固定的一側(cè)向另一側(cè)進(jìn)行檢測就會帶來探頭的磨偏使探頭產(chǎn)生聲束偏斜使缺陷的定位產(chǎn)生誤差。特性改變后會容易產(chǎn)生漏檢或錯判，給檢測工作帶來不確定性。若是輕度磨損可通過在試塊上調(diào)整探傷儀的數(shù)據(jù)來糾正這種改變，若是重度磨損就不是調(diào)整探傷儀數(shù)據(jù)就能彌補(bǔ)的了，這時(shí)就需要更換探頭或進(jìn)行探頭修復(fù)來糾正。
三、探頭的修復(fù)
在檢測工作進(jìn)行一段時(shí)期之后，除需進(jìn)行常規(guī)的調(diào)試之外應(yīng)視探頭磨損程度進(jìn)行探頭的修復(fù)工作。如果探頭只是輕微磨損，應(yīng)當(dāng)在粗砂紙上進(jìn)行打磨，使探頭與工件接觸面與上平面保持平行，經(jīng)過粗加工后用水砂紙進(jìn)行細(xì)磨以保證光潔度及耦合性。在修復(fù)后應(yīng)當(dāng)在試塊上進(jìn)行調(diào)試確定其前沿、K值，并重新制作DAC曲線以保證探傷數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。如果探頭重度磨損則應(yīng)當(dāng)在砂輪機(jī)上磨去多余部分保證工作面與上平面平行(不應(yīng)暴露晶片)，然后用粗細(xì)砂紙打磨保證光潔。由于現(xiàn)在使用的斜探頭斜楔通常是由有機(jī)玻璃制作，所以應(yīng)使用尺寸稍大于探頭需要修復(fù)面，厚度約為3～5mm的有機(jī)玻璃板進(jìn)行修復(fù)，其表面應(yīng)保證光潔無劃痕，使用三氯甲烷將探頭與有機(jī)玻璃板粘接在一起，使用臺虎鉗夾緊保證粘接效果晾干后修去有機(jī)玻璃板多余部分即為修復(fù)完成。經(jīng)修復(fù)后的探頭應(yīng)按照新探頭的程序來確定其前沿、K值并重新制作DAC曲線。
重度磨損的修復(fù)方法也適用于制造特種探頭，比如檢驗(yàn)無縫鋼管焊接焊縫可先做出一個帶曲度的，與所檢驗(yàn)材料相吻合的面粘接在探頭上以保證耦合性，避免漏檢。
四、探頭的調(diào)校
將探頭放于CSK-ⅠA試塊上測定探頭零點(diǎn)和探頭前沿。
1)探頭零點(diǎn)調(diào)校-找到直徑100mm圓弧最高反射波，固定不動，增加儀器上探頭零點(diǎn)數(shù)值，直到聲程顯示100(或者接近100，不能差太多)，此時(shí)探頭零點(diǎn)設(shè)置完成[1]。
2)探頭前沿調(diào)校-固定探頭不動，用鋼板尺量出距離L，探頭前沿即為100mm-L，在儀器探頭前沿欄輸入該數(shù)值。返回查看聲程數(shù)值有無變化，無變化即設(shè)定完成，有變化則調(diào)校探頭零點(diǎn)。
3)探頭折射角度(K值)的調(diào)校-將探頭置于上圖K2.5位置前后移動探頭找到Φ50橫孔的最高回波，固定探頭，測量出探頭前沿至試塊端面的距離L。
若是使用數(shù)字式超聲波探傷儀可直接在CSK-ⅠA試塊上進(jìn)行K值調(diào)校，探傷儀會直接給出K值數(shù)據(jù)。
五、結(jié)束語
上述內(nèi)容為筆者在實(shí)際工作中與同事共同遇到的各種問題，因工作局限性及專業(yè)水平的限制所以本篇文章難免有不足之處，望各位專家及讀者不吝指正。
有關(guān)聲波測溫論文文獻(xiàn)
[1]超聲檢測[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.
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