工业锅炉沉积物在线测厚传感器的研究
李茂东1 ,张雅静2, 叶伟文1, 刘时风2, 毛力1, 董屹彪2
(1.广州市特种承压设备检测研究院,广东广州510700;2.北京声华兴业科技有限公司，北京100810)
摘 要:工业锅炉受热面结生沉积物会导致锅炉能耗升高，受热面材料损坏、锅炉爆管等事故。定期监测受热面沉积物厚度可有效防止沉积物厚度超标引发的问题。本文基于超声波测厚原理设计了一种独特的锅炉内高温水环境沉积物测厚装置,研制了一种能够在锅炉高温水环境中长时间实时监测沉积物厚度的超声波测厚传感器和外部显示装置,并在模拟锅炉水环境下进行了时间、水温变化等有关静态试验。
关键词:工业锅炉；沉积物测厚；超声波；高温传感器
中图分类号:TK228 文献标识码: B
Research of sensor in measuring deposit thickness on line in industrial boiler
LI Maodong , ZHANG Yajing, YE Weiwen , LIU Shifeng ,MAO Li, DONG Yibiao
(1. Guangzhou Special Pressure Equipment Inspection and Research Institute,Guangzhou,Guangdong 510700, China;2. Beijing Soundwei Technology Co. ,Ltd., Beijing 100810, China)
Abstract: Deposit creat in tubes'surface of industrial boiler, which would cause increasing energy consumption 、damage of tube and failure of boiler. Regular measurement to deposit thickness can prevent thick ness overproof deposit. The paper designed a particular scheme of scale deposit thick nessmeasurement about high temperature water environment inside boiler based on thickness measurementtheory by ultrasonic method, and developed aa sensor about thickness measurement theory by ultrasonic method. The sensor with display device can be used to real-time test scale deposit thickness for longtime in high temperature water environment inside boiler, and conduct static test for simulating condition in boiler water about time and temperature of water.
Key words : industrial boiler；measurement of deposit thickness； ultrasonic； high temperature sensor
据国家特设局统计,至2011年底,全国在用锅炉为62.03万台［1］，其中95%以上为工业锅炉。由于工业锅炉补给水主要是软化水和运行水质管理不到位等原因,运行过程受热面上结生传热系数低的沉积物情况比较普遍,有的火管锅炉受热面沉积物厚度达到(5～6)mm。这不仅造成锅炉能源消耗的增加,而且还会引发沉积物下受热面管腐蚀、穿孔、鼓包、蠕变、爆管等事故,严重的甚至导致爆炸事故。目前，传统的锅炉受热面管壁沉积物厚度的测量方法是停炉打开锅炉进行测量,火管炉可以直接测量，而水管炉还必须进行割管测量。这不仅会影响企业生产供气,而且由于位置等原因,准确度也不够高,对于小型立式工业锅炉有时难以实现。由于锅炉是密封承压设备，而且受热面炉管是在锅壳内部，运行过程检测沉积物难以实现。如果研究开发在锅炉受热面上安装的一种耐高温传感器测厚装置,则可实时在线检测炉管沉积物的厚度,并以仪表数显的形式表示出来。那么锅炉使用单位就可以随时掌握锅炉水质情况和锅炉受热面清洁状况,进而采取有效措施进行及时处理,控制锅炉受热面沉积物在允许范围，保持锅炉安全高效运行。
