有关声波测温论文范文
有关声波测温论文范文
近年来,基于声层析成像的温度场检测技术逐渐被应用于工业炉炉内温度的测量中,并得到了快速的发展。下面是学习啦小编为大家整理的有关声波测温论文，供大家参考。
有关声波测温论文篇一
声波测温系统在炉膛烟气温度测量上的应用
有关声波测温论文摘要
【摘要】电厂一般采用烟温探针、辐射式温度计、飞灰颗粒辐射光谱测量，这些设备存在的固有缺点，使锅炉燃烧监控失去了一个重要依据。国华电力研究院技术研究中心通过对处于国际领先水平的炉膛烟气温度声波测温系统，进行调查研究，证明此系统安装可行，并首次在浙江某电厂二期工程6号锅炉67米以及51米各安装了一套声波测温系统，目前已正常投用，能够更好监控炉膛温度，为机组安全、经济稳定运行提供了可靠的保障。
有关声波测温论文内容
【关键词】声波测温系统;炉膛烟气温度;多接收器;发射器ASG;接收器ASR
浙江某电厂二期扩建工程2×1000MW超超临界机组，锅炉型号为：SG3091/27.56-M54X，引进的是Alstom-Power公司Boiler Gmbh的技术，超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢结构、全悬吊结构塔式布置。火力发电厂测量炉膛温度(场)，是提高生产率和降低成本的关键问题，是工业窑炉炉膛内分布温度的监控手段和判别的依据。 PyroMetrix声波测温系统因为其安全稳定的优点，得到广泛的认可，应用也越来越广泛[1]。此测量系统在此电厂二期扩建工程#6锅炉也进行了首次应用。
1、炉膛温度(场)测量的重要性
(1)通过测量及时阻断局部过热现象的发生，并可以有效的降低NOX的生成，减少有害气体的排放。同时，对于安装有脱硝装置的锅炉，则可以有效降低运行资金的投入和维修成本[2]。(2)提高锅炉的工作效率，提高生成效率。并可以有效的避免因局部过热而发生流渣现象。(3)可以有效的避免安装有汽包锅炉发生重大事故(主要是由于不均等燃烧导致的汽包水位两侧发生偏差)。(4)改善炉水循环并提高运行效率。(5)防止对锅炉设备的损害，尤其是在启动的最初因温度升高过快而导致严重烧坏处于无蒸汽流过的再热器管。(6)可以有效的阻止不均衡燃烧现象的出现，及时阻止因温差导致的一侧水冷壁磨损、结焦。
2、炉膛温度测量装置存在的问题
该电厂一期工程为四台60万亚临界燃煤火电机组，现场安装的是属于接触式的烟温探针，存在的明显缺点一是探针深入炉膛很长，笨重、易变形卡涩，故障率高。二是探针受耐温限制，一般的装置只能仅在锅炉启动时伸入炉膛测量出口烟气温度，当烟温达到一定值时，必须马上退出炉膛，因此，其允许使用温度范围和作用也有限。为了解决上述问题，二期首次采用了技术先进的声波测温测温系统。
3、PyroMetrix声波测温技术的基本原理
美国和日本专家就声波测量炉膛烟气温度的研究表明声波测量的原理是基于声音的传播速度直接随介质温度而变化。
4、声波测温技术的优点
(1)维护方便，维护费用相对较低。(2)具有较强的实用性和适用性，测量的灵敏度高。(3)具有很强的测量灵活性，除了可以测量平均温度外，还可以确定炉膛温度场的分布。(4)测量的结果相对稳定、精准度高，受到极少因素的极小影响。(5)使用范围广。
5、PyroMetrix声波测温系统介绍
PyroMetrix声波测温系统主要有下列核心技术：(1)精密小型接收器(ASR)。接收器只需在水冷壁管间的鳍片上开￠12.7mm小孔就可以监听发生器发来的声波，安装方便。(2)多接收器处理技术。一个声波发生器发出的声波可以有多个接收器同时监听。(3)高强度、前沿刚劲的声波发生器(ASG)。Enertechnix公司开发的气动声波发生器能发出高强度(>170dB)的声波，测量距离达30米，声波前沿刚劲陡峭(<50us)，温度测量范围广(-18～1926℃)，测量准确度达到±1%。(4)使用高灵敏度设备检测泄漏。除此之外，该系统还可以检测炉管的泄露。
6、PyroMetrix声波测温系统的现场配置
PyroMetrix声波测温系统的现场配置是根据1000MW超超临界塔式锅炉炉膛布置和沿炉膛高度烟气温度分布情况来进行综合考虑而配置的，根据经验和实际情况，现场使用了单炉膛双层测温系统。在6号锅炉水冷壁标高67m层以及51m层安装了两套超声波测温仪。超声波测温仪发生器前后墙布置。
为测量炉膛出口烟气温度分布，在屏底1-2米间布置第一层测温仪，这样可以启动时，防止升温太快和冲转前温度太高而烧坏再热器;正常运行时，防止温度太高，屏过等受热面结焦，同时防止火焰偏斜带来的一系列危害，控制适当的火焰高度和减温喷水量。第二层布置在第五层炉膛燃烧最高温区的燃烧器至下排过燃风口间适当高度上。此处温度大约在1400℃-1500℃间，飞灰处于熔化状态，也是NOX最容易生成的地区(烟温达到1482℃以上时，NOX生成量将以指数级快速增加)。这样可以监视防止火焰偏斜，防止局部过热，防止水冷壁结焦，减少NOX生成。
7、PyroMetrix声波测温系统与DCS的接口
PyroMetrix声波测温系统与DCS的接口包括两种形式：4—20mA硬接线接口和MODBUS/TCP标准通信接口。MODBUS/TCP标准通信接口可以与目前国内外几乎所有DCS系统进行通讯。本现场DCS采用的是西门子T3000系统，与声波测温系统采用第一种方式连接。
8、PyroMetrix声波测温系统就地电源与气源配置要求
本现场采用220V交流电源，气源是仪用压缩空气，满足厂家气源5.5—5.9bar无油无水电厂仪用气源，最低压力不低于5bar的要求。
9、PyroMetrix声波测温系统安装要求
(1)在水冷壁上开孔时，应避免割伤水冷壁。(2)为避免连接处漏气，管路连接采用螺纹连接，在连接处加装生塑带。(3)为避免信号干扰，模拟信号和直流电源屏蔽电缆要和彻底交流电分开。
10、结论
经多次现场使用证实，PyroMetrix声波测温系统可以相对准确地测量炉膛温度(场)。通过在锅炉水冷壁、过热器及再热器系统安装壁温测点，实时监测这些系统的温度，可以准确地判断超温的原因是由于锅炉燃烧问题还是水动力问题，进而更好的调整锅炉燃烧策略，系统的控制锅炉热偏差、金属壁温和蒸汽温度，保障生产效率。此系统的安全性高、实际生产能力强，可确保生产的高效安全进行。
有关声波测温论文文献
[1]陆磐谷.声波测温技术在大型焦化加热炉温度场监测系统上的应用[J].石油化工设备技术，2008.
[2]陈钦.1000MW超超临界锅炉声波测温技术的特点及应用[J].华电技术，2011.
有关声波测温论文篇二
超声波斜探头磨损对超声探伤的影响与修复方法
有关声波测温论文摘要
摘要：在超声无损检测中，斜探头在使用过程中与检测工件产生摩擦，根据个人习惯、所检测工件及使用频率的不同探头会产生不同程度的磨损，探头经过磨损后其原有的特性会遭到破坏。本文就是讨论这种破坏对检测工作的影响及如何通过修复探头来纠正这种影响。
有关声波测温论文内容
一、探头的磨损形式
下面是笔者在工作实践中遇到的几种磨损形式：
二、磨损对探伤结果的影响
结合上图可以看出探头经过磨损后其原有的特性会遭到改变，主要表现在折射角(K值)变大或变小、声束入射点(探头前沿)改变、偶合性改变(平板探伤磨损后耦合性会变差，而进行管材或棒材探伤检验时其耦合性会随着接触面的增大而变好)这几方面。随着声束折射角与入射点的改变会使缺陷的深度和位置在探伤仪上产生变化。耦合性在设备偶合补偿不变的情况下变差会带来探伤灵敏度的降低，反之则会带来灵敏度的升高。若是由于个人习惯的问题经常性的从固定的一侧向另一侧进行检测就会带来探头的磨偏使探头产生声束偏斜使缺陷的定位产生误差。特性改变后会容易产生漏检或错判，给检测工作带来不确定性。若是轻度磨损可通过在试块上调整探伤仪的数据来纠正这种改变，若是重度磨损就不是调整探伤仪数据就能弥补的了，这时就需要更换探头或进行探头修复来纠正。
三、探头的修复
在检测工作进行一段时期之后，除需进行常规的调试之外应视探头磨损程度进行探头的修复工作。如果探头只是轻微磨损，应当在粗砂纸上进行打磨，使探头与工件接触面与上平面保持平行，经过粗加工后用水砂纸进行细磨以保证光洁度及耦合性。在修复后应当在试块上进行调试确定其前沿、K值，并重新制作DAC曲线以保证探伤数据准确性。如果探头重度磨损则应当在砂轮机上磨去多余部分保证工作面与上平面平行(不应暴露晶片)，然后用粗细砂纸打磨保证光洁。由于现在使用的斜探头斜楔通常是由有机玻璃制作，所以应使用尺寸稍大于探头需要修复面，厚度约为3～5mm的有机玻璃板进行修复，其表面应保证光洁无划痕，使用三氯甲烷将探头与有机玻璃板粘接在一起，使用台虎钳夹紧保证粘接效果晾干后修去有机玻璃板多余部分即为修复完成。经修复后的探头应按照新探头的程序来确定其前沿、K值并重新制作DAC曲线。
重度磨损的修复方法也适用于制造特种探头，比如检验无缝钢管焊接焊缝可先做出一个带曲度的，与所检验材料相吻合的面粘接在探头上以保证耦合性，避免漏检。
四、探头的调校
将探头放于CSK-ⅠA试块上测定探头零点和探头前沿。
1)探头零点调校-找到直径100mm圆弧最高反射波，固定不动，增加仪器上探头零点数值，直到声程显示100(或者接近100，不能差太多)，此时探头零点设置完成[1]。
2)探头前沿调校-固定探头不动，用钢板尺量出距离L，探头前沿即为100mm-L，在仪器探头前沿栏输入该数值。返回查看声程数值有无变化，无变化即设定完成，有变化则调校探头零点。
3)探头折射角度(K值)的调校-将探头置于上图K2.5位置前后移动探头找到Φ50横孔的最高回波，固定探头，测量出探头前沿至试块端面的距离L。
若是使用数字式超声波探伤仪可直接在CSK-ⅠA试块上进行K值调校，探伤仪会直接给出K值数据。
五、结束语
上述内容为笔者在实际工作中与同事共同遇到的各种问题，因工作局限性及专业水平的限制所以本篇文章难免有不足之处，望各位专家及读者不吝指正。
有关声波测温论文文献
[1]超声检测[M].机械工业出版社，2006.
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