專利名稱：智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)及方法，尤其是涉及大、中型電站的鍋爐所使用的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器徑向密封部位的漏風(fēng)控制裝置及方法。
傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是采用接觸式或非接觸式探頭去探測一個(gè)特定目標(biāo)，一般稱為T型鋼，依據(jù)探頭與目標(biāo)間的間隙的變化或有無，通過一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)去提升或放低扇形密封板，以達(dá)到在各種運(yùn)行狀況下，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的動、靜部分既不相碰，間隙也不致過大的目的。傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制裝置存在著如下不足一、接觸式或非接觸式探頭在高溫、多塵、時(shí)有沖擊發(fā)生的條件下難以持久工作；二、對上述探頭，T型鋼的安裝、調(diào)整、檢修要求嚴(yán)格，特別是要保證鍋爐在各種不同工況下，整個(gè)鍋爐大修周期內(nèi)，探頭、扇形密封板、T型鋼、徑向密封片之間保持正確的相對位置非常困難，維護(hù)工作量大；三、終端開關(guān)在高溫、多塵環(huán)境下容易失效；四、用繼電器或PLC實(shí)現(xiàn)邏輯控制，系統(tǒng)檢查，維護(hù)不方便，缺乏必要的冗余和容錯(cuò)能力，設(shè)備投入率低。
本發(fā)明的目的在于提供一種利用計(jì)算機(jī)分時(shí)群控、數(shù)字信號處理、自學(xué)習(xí)、自診斷、運(yùn)行參數(shù)追憶、圖形化人機(jī)接口界面和遠(yuǎn)程通訊的多種信號采集的智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明由聲波傳感器或驅(qū)動電機(jī)電流傳感器或由聲波傳感器和主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器一同組成回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器扇形密封板與徑向密封板是否發(fā)生摩擦的智能判斷傳感器；還包括回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速軸計(jì)數(shù)裝置、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口處的煙溫傳感器；所述信號采集傳感器均通過與計(jì)算機(jī)相聯(lián)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷及對鍋爐的六塊扇形密封板進(jìn)行分時(shí)群控。
所述聲波傳感器，主驅(qū)動電機(jī)電源傳感器，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口煙溫傳感器均通過A/D變換卡、頻譜分析器、數(shù)字信號處理器和計(jì)算機(jī)聯(lián)接，組成信號采集與處理電路。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)算裝置以脈沖正反向計(jì)算方式可精確定位扇形密封板的位置，計(jì)算裝置的探頭可以采用磁阻式探頭、接近開關(guān)、渦流式探頭或光電式探頭。
在執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸上設(shè)有獨(dú)立的機(jī)械式計(jì)算開關(guān)，以保證在計(jì)算機(jī)故障時(shí)系統(tǒng)的安全。
計(jì)算機(jī)中包括網(wǎng)卡和調(diào)制解調(diào)器，支持遠(yuǎn)傳運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障信息，提供遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)。
聲波傳感器的安裝可以是在扇形密封板上部空腔通過波導(dǎo)管引出聲波信號，或通過與回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器外殼聯(lián)接的金屬聲波傳導(dǎo)棒引出聲波信號。
本發(fā)明所述方法是對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)出口煙溫差做移動平均線，該煙溫差采樣間隔時(shí)間△t可調(diào)，做移動平均線的樣本數(shù)n可調(diào)，在聲波傳感器信號和執(zhí)行低速軸計(jì)數(shù)裝置或主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器信號和執(zhí)行低速軸計(jì)數(shù)裝置支持下，利用計(jì)算機(jī)軟件模塊，改變Δt與n的優(yōu)化取值，可以找出回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)出煙溫差的某一特定的移動平均線與回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子的熱變形量相關(guān)性，在聲波傳感器、主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器均失效時(shí)，利用計(jì)算機(jī)找出的相關(guān)性，維持正常工作。
對同一型號回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口煙溫傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)算裝置兩種信號進(jìn)行熱變形量相關(guān)性分析。
本發(fā)明為使回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器通風(fēng)控制系統(tǒng)安全、可靠地工作，特引入聲波傳感器，主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口煙溫傳感器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)數(shù)裝置等四種信號，用以替代原有技術(shù)中的接觸式或非接觸式探頭，使系統(tǒng)安全、可靠，提高了投入率。并且使用計(jì)算機(jī)控制，具有分時(shí)群控、數(shù)字信號處理，自學(xué)習(xí)、自診斷、運(yùn)行參數(shù)追憶，圖形化的人機(jī)接口界面、遠(yuǎn)程通訊等功能。
圖面說明附圖
是本發(fā)明所述的智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)的組成方框圖。
本發(fā)明用聲波傳感器、主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口煙溫傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)數(shù)裝置四種信號替代原有技術(shù)中的接觸式或非接觸式探頭?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器在正常運(yùn)行中允許扇形密封板與徑向密封片發(fā)生輕微的，持續(xù)時(shí)間不長的，可控制的摩擦而不會對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器本體產(chǎn)生損傷。在扇形密封板與徑向密封片發(fā)生輕微摩擦?xí)r會發(fā)出特殊的聲波，同時(shí)主驅(qū)動電機(jī)的電流會有特殊的反應(yīng)。用聲波傳感器、A/D變換卡、頻譜分析器、數(shù)字信號處理器、工業(yè)計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)軟件組成智能判斷系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確、靈敏地區(qū)別背景噪音或特殊的聲波，其判斷依據(jù)是一、特定頻譜；二、幅值異常；三、周期性發(fā)生；四、可控性(提起扇形密封板會消失)。本發(fā)明由電流傳感器和所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及相應(yīng)軟件組成智能判斷系統(tǒng)的主要判斷依據(jù)是一、特定電流頻譜；二、幅值異常；三、周期性發(fā)生；四、可控性(提起扇形密封板可恢復(fù)正常運(yùn)行電流)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)數(shù)裝置以脈沖正反向計(jì)數(shù)方式可精確定位扇形密封板的位置，在聲波傳感器或主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器配合下，可以有效確定回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器在不同工況下的轉(zhuǎn)子熱變形量。
對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)出口煙溫差做移動平均線，該煙溫差采樣間隔時(shí)間Δt可調(diào)，做移動平均線的樣本數(shù)n可調(diào)。在聲波傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)數(shù)裝置或主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)數(shù)裝置支持下，利用工業(yè)計(jì)算機(jī)中的自學(xué)習(xí)軟件模塊，改變Δt與n的優(yōu)化取值，可以找出回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)出煙溫差的某一特定的移動平均線與回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子的熱變形量有相當(dāng)滿意的相關(guān)性。經(jīng)過自學(xué)過程后，在聲波傳感器與電流傳感器同時(shí)故障的情況下，仍能正常工作。對同一型號的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，其優(yōu)化的Δt與n數(shù)值差別不大，在資金投入量受嚴(yán)格限制的工程項(xiàng)目中，在已有同型號回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可資借鑒的條件下，可以采用只配有回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口煙傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)數(shù)裝置兩種信號的簡易型裝置。
一臺鍋爐一般配有兩臺回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，共6塊扇形密封板。本裝置可以采用分時(shí)群控的方式對6塊扇形密封板實(shí)施智能控制。本發(fā)明可以對自身進(jìn)行檢測、診斷，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，發(fā)出報(bào)警信號，以便快速處理缺陷，并通過人機(jī)接口界面方便地調(diào)閱各種參數(shù)，并支持聲音記錄。
權(quán)利要求
1.一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于由聲波傳感器或驅(qū)動電機(jī)電流傳感器，或由聲波傳感器和主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器一同組成回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器扇形密封板與徑向密封板是否發(fā)生摩擦的智能判斷傳感器；還包括回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速軸計(jì)數(shù)裝置、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口處的煙溫傳感器；所述信號采集傳感器均通過與計(jì)算機(jī)相聯(lián)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷及對鍋爐的六塊扇形密封板進(jìn)行分時(shí)群控。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于聲波傳感器，主驅(qū)動電機(jī)電源傳感器，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口煙溫傳感器均通過A/D變換卡、頻譜分析器、數(shù)字信號處理器和計(jì)算機(jī)聯(lián)接，組成信號采集與處理電路。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)算裝置以脈沖正反向計(jì)算方式可精確定位扇形密封板的位置，計(jì)算裝置的探頭可以采用磁阻式探頭、接近開關(guān)、渦流式探頭或光電式探頭。
4.如權(quán)利要求1所述的一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于在執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸上設(shè)有獨(dú)立的機(jī)械式計(jì)算開關(guān)，以保證在計(jì)算機(jī)故障時(shí)系統(tǒng)的安全。
5.如權(quán)利要求1所述的一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于計(jì)算機(jī)中包括網(wǎng)卡和調(diào)制解調(diào)器，支持遠(yuǎn)傳運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障信息，提供遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于聲波傳感器的安裝可以是在扇形密封板上部空腔通過波導(dǎo)管引出聲波信號，或通過與回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器外殼聯(lián)接的金屬聲波傳導(dǎo)棒引出聲波信號。
7.一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制方法，其特征在于對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)出口煙溫差做移動平均線，該煙溫差采樣間隔時(shí)間Δt可調(diào)，做移動平均線的樣本數(shù)n可調(diào)，在聲波傳感器信號和執(zhí)行低速軸計(jì)數(shù)裝置或主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器信號和執(zhí)行低速軸計(jì)數(shù)裝置支持下，利用計(jì)算機(jī)軟件模塊，改變Δt與n的優(yōu)化取值，可以找出回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)出煙溫差的某一特定的移動平均線與回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子的熱變形量相關(guān)性，在聲波傳感器、主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器均失效時(shí)，利用計(jì)算機(jī)找出的相關(guān)性，維持正常工作。
8.如權(quán)利要求7所述的一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)，其特征在于對同一型號回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口煙溫傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)低速軸計(jì)算裝置兩種信號進(jìn)行熱變形量相關(guān)性分析。
全文摘要
一種智能化回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)及方法,由聲波傳感器或驅(qū)動電機(jī)電流傳感器,或由聲波傳感器和主驅(qū)動電機(jī)電流傳感器一同組成回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器扇形密封板與徑向密封板是否發(fā)生摩擦的智能判斷傳感器;還包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速軸計(jì)數(shù)裝置,回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)口及出口處的煙溫傳感器。所述傳感器均與計(jì)算機(jī)相連接,對扇形密封板進(jìn)行分時(shí)群控。本發(fā)明具有智能控制和遠(yuǎn)程通訊等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F22B37/00GK1186925SQ9810020
公開日1998年7月8日 申請日期1998年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月7日
發(fā)明者章禮道, 胡達(dá), 張建明 申請人:胡達(dá), 章禮道, 張建明