[发明专利]一种水冷壁管内工质流量在线测量方法及系统

摘要

本发明公开了一种水冷壁管内工质流量在线测量方法及系统，方法实施步骤包括：针对水冷壁管上的两个标高位置，采集背火侧的管外壁中点A与鳍片根部点B和鳍片中点C的温度，计算温差ΔT_AB，温差ΔT_AC，并基于关系式f₁(α,q)、关系式f₂(α,q)求解热流密度q和对流传热系数α，再代入关系式f_v(α,q)求解温差ΔT_AV并计算管内壁圆周方向平均壁温T_V及其管内工质温度T_S，得到不同标高位置管内工质温度T_S1和T_S2，最终根据式(1)计算得到水冷壁管内工质流量。本发明能够对电站锅炉膜式水冷壁管内的工质流量实现在线测量，对水冷壁管传热恶化的预判、提前采取措施防止爆管有着重要的指导意义。

主权项

1.一种水冷壁管内工质流量在线测量方法，其特征在于实施步骤包括：1）针对被测量的水冷壁管上的标高位置#1和标高位置#2，分别采集被测量的水冷壁管背火侧的管外壁中点A与鳍片根部点B和鳍片中点C的温度，得到管外壁中点A的温度T_A、鳍片根部点B的温度T_B、鳍片中点C的温度T_C，并计算管外壁中点A、鳍片根部点B之间的温差∆T_AB，计算管外壁中点A、鳍片中点C之间的温差∆T_AC；2）针对标高位置#1和标高位置#2，分别将温差∆T_AB输入预先拟合得到的关系式f₁ (α, q)、温差∆T_AC输入预先拟合得到的关系式f₂ (α, q)并通过联立求解计算出热流密度q和对流传热系数α，关系式f₁ (α, q)通过拟合包含温差∆T_AB、对流传热系数α、热流密度q三者的映射关系，关系式f₂ (α, q) 通过拟合包含温差∆T_AC、对流传热系数α、热流密度q三者的映射关系；3）分别将热流密度q和对流传热系数α输入预先拟合得到的关系式f_v (α, q)求解得到管内壁圆周方向平均壁温T_V与背火侧管外壁中点A之间的温差∆T_AV，关系式f_v (α, q) 通过预先拟合包含温差∆T_AV、对流传热系数α、热流密度q三者的映射关系，将温差∆T_AV加上管外壁中点A的温度T_A得到管内壁圆周方向平均壁温T_V；4）分别根据管内壁圆周方向平均壁温T_V计算管内工质温度T_S，得到标高位置#1对应的管内工质温度T_S1和标高位置#2对应的管内工质温度T_S2；5）根据式（1）计算得到水冷壁管内工质流量M；A·q_v=M·c_p·（T_S2‑ T_S1）                 （1）式（1）中，M为待求的水冷壁管内工质流量，A为水冷壁的向火侧投影面积，q_v为标高位置#1和标高位置#2的平均热流密度，c_p为工质比热容，T_S1为标高位置#1的工质温度，T_S2为标高位置#2的工质温度。