[发明专利]检测管道外壁积灰厚度的方法及检测系统

说明书

本发明提出了一种检测管道外壁积灰厚度的方法及检测系统，所述检测系统包括处理装置、多个激励单元和多个接收单元；单个激励单元包括连接座和多个超声激励器；单个接收单元包括连接体和多个接收器；超声激励器和接收器均与处理装置电气连接。本发明的有益技术效果是：提出了一种检测管道外壁积灰厚度的方法及检测系统，该方案简单、可靠，可以有效提高焚烧炉运行管理效率，并且本发明具有非侵入式检测的特点，能够实现在线监测，可以实现量化分级。

技术领域

本发明涉及一种管道外壁检测技术，尤其涉及一种检测管道外壁积灰厚度的方法及检测系统。

背景技术

基于垃圾焚烧发电的焚烧系统运行时会产生无机物废渣，这些废渣会随着烟气在炉内迁移至后续处理环节，当废渣迁移到换热环节时，就会在换热管道上大量沉积，沉积在换热管道上的积灰会严重影响换热效率；炉内积灰一般采用吹灰装置来处理，但由于积灰部位位于炉内，操作人员无法及时掌握积灰情况，为此，国外已开发了多种结渣诊断技术和监控系统，成功地应用于锅炉的经济运行。这些监测系统在不同程度上起到了提高机组运行效率防止事故发生、减轻运行人员工作强度等作用。主要有热流计法，传热系数法和直接诊断法。其中加拿大滑铁卢大学利用热流计法开发了专门针对炉膛结渣的监测系统可以得出受热面被飞灰灰污的程度，虽然采用该方法在实验时取得了成功，但是在实际工程中的应用受制于材料、科技和工艺的发展水平以及现场运行的复杂性，且由于热流计的造价昂贵、安装繁琐，以及由于其工作的高温高灰环境而导致的热流计测量不准或损坏，造成了热流计法在工程实际中难以得到推广应用。传热系数法简单直观，能体现炉膛积灰的整体情况；但是只能对炉膛整体积灰状况进行评估，不能对不同位置的局部积灰情况进行诊断，难以发现最初始的积灰起源位置，也很难根据结渣情况进行优化吹灰；而直接诊断法简单直观，结果易读，但在锅炉容量较大时，该方法往往只能应用于靠近观察孔附近有限位置的积灰状况的诊断，同时红外成像相机易受到烟气、粉尘的干扰。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种检测管道外壁积灰厚度的检测系统，其创新在于：所述检测系统包括处理装置、多个激励单元和多个接收单元；

单个激励单元包括连接座和多个超声激励器；连接座底面为与管道表面匹配的弧面，连接座底面上镶嵌有磁铁，连接座通过磁铁吸附在管道表面；连接座内设置有多个安装腔，多个超声激励器一一对应地设置在多个安装腔内；超声激励器的激励端位于连接座轴向一端的端面上，且激励端的端面与管道轴向垂直；同一激励单元上的多个激励端与管道外壁的间距不同；多个激励单元沿管道周向分布；

单个接收单元包括连接体和多个接收器；连接体底面为与管道表面匹配的弧面，连接体底面上镶嵌有磁铁，连接体通过磁铁吸附在管道表面；连接体内设置有多个连接腔，多个接收器一一对应地设置在多个连接腔内；接收器的接收端位于连接体的轴向一端的端面上，且接收端的端面与管道轴向垂直；多个接收单元沿管道周向分布，多个接收单元和多个激励单元位置一一相对；位置相对的接收单元和激励单元上，多个接收端和多个激励端位置一一相对；位置相对的接收端和激励端朝向相对；

多个激励单元布置在管道的一端，多个接收单元布置在管道的另一端；

所述超声激励器和接收器均与处理装置电气连接。

基于前述的检测系统，本发明还提出了一种检测管道外壁积灰厚度的方法，所涉及的硬件如前所述；具体的方法包括：

方法一：按激励端与管道外壁的间距由小至大，将单个激励单元上的多个超声激励器分别记为激励器1、激励器2……激励器n；具体实施时，为保证检测分辨率，可将超声激励器与管道外壁的间距变化步进值设置为1~2mm，如，激励器1与管道外壁的间距为1mm，激励器2与管道外壁的间距为2mm，激励器3与管道外壁的间距为3mm……