一種模擬水冷壁管在鍋爐內運行狀況的裝置及其方法與流程

本發明涉及鍋爐內水冷壁管的模擬領域，具體地說是一種模擬水冷壁管在鍋爐內運行狀況的裝置及其方法。

背景技術：

目前國內各大電廠按照國家的環保要求，為了降低鍋爐nox的排放量，均進行了鍋爐低氮燃燒器的改造。燃燒器低氮改造后氮氧化物的排放濃度有較大幅度的下降，但改造后爐膛增加的大量還原性氣體帶來了高溫腐蝕的問題。

為了更好的監測鍋爐的高溫腐蝕，需設計監測高溫腐蝕的裝置，并參考其他爐型高溫腐蝕情況，研究高溫腐蝕發生機理，提出理論性預防措施，指導一系列調整措施，并進行必要的設備改造，達到控制高溫腐蝕的目的。

目前，國內外通常的做法為：鍋爐在大小修停爐時，進鍋爐觀察水冷壁管的腐蝕狀況。這樣往往會周期很長，且導致腐蝕已經發生時才能采取措施，處理結果往往被動而效率低，對鍋爐復運后爐內的腐蝕程度沒有把握，只能等待下一個維修周期再去觀察。但根據現場實際運行結果顯示，h2s氣體含量高，爐內的還原性氣氛很強，如果不能在一定的周期內觀察到爐內水冷壁管的腐蝕情況，無法保證鍋爐的安全運行。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種模擬水冷壁管在鍋爐內運行狀況的裝置，其通過定期觀察模擬管的腐蝕程度來及時了解水冷壁管的腐蝕情況，以采取有效措施降低爐內水冷壁管的腐蝕程度。

為此，本發明采用如下的技術方案：一種模擬水冷壁管在鍋爐內運行狀況的裝置，包括模擬管，所述模擬管的一端部與一用于將壓縮空氣通入模擬管中的壓縮空氣管連接，另一端用于壓縮空氣的排出；所述的模擬管上安裝熱電偶。

作為上述技術方案的補充，所述的壓縮空氣管上設有調節閥，該調節閥由一pid控制器控制，熱電偶測量的溫度信號傳輸給pid控制器，通過熱電偶測量的溫度來控制調節閥的開度。

作為上述技術方案的補充，所述的模擬管彎曲成u形，其由一豎部和位于豎部兩端的上、下橫部組成，下橫部與壓縮空氣管連接，上橫部用于壓縮空氣的排出。

作為上述技術方案的補充，所述的熱電偶為k型熱電偶，用于測溫。

作為上述技術方案的補充，所述模擬管的外徑為20-40mm，以適合安裝在鍋爐的看火孔處。

本發明還提供一種模擬水冷壁管在鍋爐內運行狀況的方法，其包括：

1)將與水冷壁管材質相同的模擬管彎曲成u形，安裝在鍋爐的看火孔處，模擬管的豎部位于鍋爐內且與水冷壁管齊平，模擬管的下橫部內通入壓縮空氣，對整根模擬管進行冷卻，壓縮空氣從模擬管的上橫部排出；在模擬管上安裝熱電偶；

2)現場安裝pid控制器，在用于將壓縮空氣通入模擬管中的壓縮空氣管上裝調節閥，pid控制器通過熱電偶測量的溫度來控制調節閥的開度；

3)根據水冷壁工作的溫度，通過壓縮空氣的通入量來控制模擬管壁的溫度，使得模擬管壁與水冷壁的工作狀態完全相同，采用定期觀察模擬管的腐蝕程度來及時了解水冷壁管的腐蝕情況。

作為上述模擬方法的補充，將模擬管的一部分做噴涂，另一部分保持原狀。用來比較未做噴涂的管子與做過噴涂的管子的腐蝕狀況。

本發明具有以下有益效果：本發明通過定期觀察模擬管的腐蝕程度及時了解水冷壁管的腐蝕情況，從而可采取有效措施降低爐內水冷壁管的腐蝕程度，保證鍋爐的安全運行。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明模擬時的示意圖。

圖中，1-模擬管，2-壓縮空氣管，3-熱電偶，4-調節閥，5-pid控制器，7-水冷壁，8-爐膛外壁，11-豎部，12-上橫部，13-下橫部。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示的一種模擬水冷壁管在鍋爐內運行狀況的裝置，模擬管1呈u形，該模擬管的一端部與用于將壓縮空氣通入模擬管1中的壓縮空氣管2連接，另一端用于壓縮空氣的排出。

所述的壓縮空氣管2上設有調節閥4，該調節閥4由pid控制器5控制，熱電偶3測量的溫度信號傳輸給pid控制器5，通過熱電偶3測量的溫度來控制調節閥4的開度。

所述的模擬管1彎曲成u形，其由一豎部11和位于豎部兩端的上、下橫部12、13組成，下橫部13與壓縮空氣管連接，上橫部12用于壓縮空氣的排出，上、下橫部12、13上均安裝k型熱電偶3。所述模擬管的外徑為20-40mm，以適合安裝在鍋爐的看火孔處。

實施例2

一種模擬水冷壁管在鍋爐內運行狀況的方法，如圖2所示，其步驟如下：

1)將與水冷壁管材質相同的模擬管1彎曲成u形，安裝在鍋爐的看火孔處，模擬管1的豎部11位于鍋爐內且與水冷壁管齊平，模擬管1的下橫部13內通入壓縮空氣，對整根模擬管進行冷卻，壓縮空氣從模擬管的上橫部12排出；在模擬管上安裝熱電偶3；

2)現場安裝pid控制器5，在用于將壓縮空氣通入模擬管中的壓縮空氣管2上裝調節閥4，pid控制器通過熱電偶測量的溫度來控制調節閥的開度；

3)根據水冷壁工作的溫度，通過壓縮空氣的通入量來控制模擬管壁的溫度，使得模擬管壁與水冷壁的工作狀態完全相同，采用定期觀察模擬管的腐蝕程度來及時了解水冷壁管的腐蝕情況。

進一步，將模擬管的一部分做噴涂，另一部分保持原狀。用來比較未做噴涂的管子與做過噴涂的管子的腐蝕狀況。

本文中所描述的有關裝置結構和方法步驟只是本發明的具體實施例，是對本發明精神作的總體闡釋和舉例說明，本發明所屬領域的技術人員還可意識到變型或可選的實施例的多種可能性，在本發明的精神和原理啟發下，作各種修改、補充、改進或類似替代。可以理解的是，這些修改、補充、改進或替代將被認為是包括在本發明中，而并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種模擬水冷壁管在鍋爐內運行狀況的裝置及其方法。目前鍋爐在大小修停爐時，進鍋爐觀察水冷壁管的腐蝕狀況。這樣往往會周期很長，且導致腐蝕已經發生時才能采取措施，處理結果往往被動而效率低。本發明的裝置包括模擬管，所述模擬管的一端部與一用于將壓縮空氣通入模擬管中的壓縮空氣管連接，另一端用于壓縮空氣的排出；所述的模擬管上安裝熱電偶。本發明通過定期觀察模擬管的腐蝕程度及時了解水冷壁管的腐蝕情況，從而可采取有效措施降低爐內水冷壁管的腐蝕程度，保證鍋爐的安全運行。

技術研發人員：李汝萍;胡建根;呂洪坤;羅紹輝;何曙勇;石遠江;童家麟
受保護的技術使用者：國網浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;國網浙江省電力公司;浙江省電力試驗研究院技術服務中心;杭州意能電力技術有限公司
技術研發日：2017.06.08
技術公布日：2017.10.17