CN218297220U - 一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，涉及锅炉检验监测平台领域，包括漏磁检测单元，所述漏磁检测单元包括编码器、固定在框架上的磁轭、激励线圈和霍尔传感器；压力检测单元，所述压力检测单元包括由两个半圆形钢条拼装而成的检测套环、贯穿所述套筒的滑动杆、套设于所述滑动杆外端部的定位螺母和连接于所述滑动杆端部的压力传感器；所述压力传感器与所述检测套环之间设置有弹簧；主机，所述主机包括激励信号源、数据采集卡、功率放大模块和电源模块；上位机，所述上位机接收数字信号并得出壁厚减薄缺陷的具体信息，将具体信息实时显示。本实用新型可以平稳有效地检测出管壁的缺陷，减少爆管率，提高电站锅炉的生产效率。

Description

一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置

技术领域

本实用新型涉及锅炉检验监测平台领域，尤其涉及一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置。

背景技术

火电机组锅炉受热面爆管问题一直是困扰电力行业共同的难题，非计划停运对电网的压力越显突出；约5％的机组非计划停机是由锅炉受热面泄漏事故引起的，锅炉受热面爆管的原因千差万别，如腐蚀、磨损、应力、疲劳、沾污、结渣等，引发锅炉受热面爆管因素涉及范围大、阶段多、专业广，如涉及到水冷壁、过热器、再热器、省煤器等范围，设计、制造、安装、调试、运行、检修、维护等阶段，以及锅炉、化学、金属、热工等多个专业。

现有的液态排渣锅炉虽然具有很好的熔渣特性，良好的稳燃和调峰特性，较低的烟气磨损，较高的锅炉效率，适用于燃用低灰熔点的优质动力煤，是我国燃用低灰熔点煤的首选炉型。然而，有研究表明，液态排渣锅炉在燃用过程中增加了沾污、结渣的倾向，使得锅炉受热面发生结渣、沾污等情况，引起锅炉传热能力明显下降，引发金属材料的热腐蚀以及管道堵塞等问题，其主要特点在炉膛、高温对流受热面、中温对流受热面以及低温对流受热面发生较为严重的结焦(渣) 现象，且炉膛结渣主要发生在燃烧区域上方水冷壁区域以及分隔屏底部区域迎风面，且灰渣较硬，结焦的黏性较大，强度较高。已有的运行实际表明，纯烧低灰熔点的煤会发生严重的炉膛受热面沾污结渣腐蚀问题。

现阶段锅炉由于磨损、腐蚀等造成锅炉设备泄漏，锅炉受热面腐蚀减薄损坏，因涉及范围较大，一旦暴露，常导致重复爆漏停炉，而且修复工作量大，因此预防及保护设备不受腐蚀是提高机组可用率必须解决的基本任务之一。然而针对锅炉受热面主要由人工检测以及超声侧厚度仪对光管外壁壁厚进行检测，人工检测的效率低，检测误差大，也可能存在漏检的情况；另外超声测厚仪对壁厚进行测量，由于超声测厚仪是点式测量方式，随机性和偶然性较大。综上所述，有待发明一种可以检测锅炉受热面磨损腐蚀程度的，误差较小的锅炉受热面腐蚀减薄检验监测平台。

实用新型内容

本实用新型提供一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，解决了现有锅炉受热面检测技术误差较大的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，包括：

漏磁检测单元，所述漏磁检测单元包括编码器、固定在框架上的磁轭、激励线圈和霍尔传感器，所述框架外侧设置有导向滚轮，所述编码器记录所述漏磁检测单元的位置；

压力检测单元，所述压力检测单元设置于霍尔传感器的另一侧，所述压力检测单元固定于框架上，所述压力检测单元包括由两个半圆形钢条拼装而成的检测套环、沿所述检测套环径向均匀设置的若干个套筒、贯穿所述套筒的滑动杆、套设于所述滑动杆外端部的定位螺母和连接于所述滑动杆端部的压力传感器，所述压力传感器的外端部与锅炉受热面管壁接触处设置有滚珠；所述压力传感器与所述检测套环之间设置有弹簧，所述压力传感器将压力值模拟信号转换成数字信号传到所述上位机；

主机，所述主机包括激励信号源、数据采集卡、功率放大模块和电源模块，所述数据采集卡采集所述霍尔传感器、编码器和所述压力传感器的数据信息；

上位机，所述上位机接收数字信号并得出壁厚减薄缺陷的具体信息，将具体信息实时显示。

优选地，所述检测套环与驱动杆件连接。

优选地，所述滑动杆内侧延长线的交点与所述检测套环的中心点重合。

优选地，所述检测套环与所述套筒过盈配合。

优选地，所述霍尔传感器为霍尔磁敏传感器，所述霍尔磁敏传感器的型号为SS495A。

优选地，所述编码器为增量式编码器，所述编码器与所述导向滚轮同轴设置。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置漏磁检测单元、压力检测单元、驱动杆件、上位机和主机，提供了一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，提高了火电机组用锅炉受热面管检测可靠性和检测效率，提高了锅炉光管外壁减薄量的检测效率和准确性。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型***架构图。

图2为本实用新型压力检测单元的结构示意图。

附图标号说明：

1、漏磁检测单元；2、压力检测单元；21、检测套环；22、套筒； 23、滑动杆；24、定位螺母；25、压力传感器；3、驱动杆件；4、上位机；5、主机；51、激励信号源；52、数据采集卡；53、功率放大模块；54、电源模块；6、滚珠；7、弹簧。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转 90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型提供一种技术方案：一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，其***架构图如图1所示，装置包括：

漏磁检测单元1，漏磁检测单元1包括编码器14、固定在框架 15上的磁轭11、激励线圈12和霍尔传感器13，框架15外侧设置有导向滚轮，编码器14记录漏磁检测单元1的位置。霍尔传感器13为霍尔磁敏传感器，霍尔磁敏传感器的型号为SS495A。体积小，在安装和布置时不占用过大空间。编码器14为增量式编码器，编码器14 与导向滚轮同轴设置，实现导向滚轮与锅炉受热面外管紧密贴合，并保证漏磁检测单元1工作过程中不会因丢转而造成记录不准确。

压力检测单元2，压力检测单元2设置于霍尔传感器13的另一侧，压力检测单元2固定于框架15上，压力检测单元2包括由两个半圆形钢条拼装而成的检测套环21、沿检测套环21径向均匀设置的 8组对称的套筒22、贯穿套筒22的滑动杆23、套设于滑动杆23外端部的定位螺母24和连接于滑动杆23端部的压力传感器25，检测套环21与驱动杆件3一体成型，检测套环21与套筒22过盈配合。滑动杆23内侧延长线的交点与检测套环21的中心点重合。压力传感器25的外端部与锅炉受热面管壁接触处设置有滚珠6；压力传感器 25与检测套环21之间设置有弹簧7，压力传感器25将压力值模拟信号转换成数字信号传到上位机4；压力传感器25的逻辑设置为：受压力时为正常工作状态，不受力时为报警状态。

主机5，主机5包括激励信号源51、数据采集卡52、功率放大模块53和电源模块54，数据采集卡52采集霍尔传感器13、编码器 14和压力传感器25的数据信息；

上位机4，上位机4接收数字信号并得出壁厚减薄缺陷的具体信息，如形状、深度、位置等，将具体信息实时显示。

电源模块54用于给激励信号源51和功率放大模块53供电，驱动杆件3驱动导向滚轮前进时，编码器2开始工作，实现导向滚轮与锅炉受热面外管紧密贴合，并保证漏磁检测单元1工作过程中不会因丢转而造成记录不准确；激励信号源52产生正弦信号经过功率放大模块54放大后接入激励线圈12使被测钢管达到磁饱和，导向滚轮前进移动带动霍尔传感器13进行扫描,对漏磁场进行捕捉探测，数据采集卡53将模拟信号转换成数字信号传到上位机4；

根据标准要求，计算待检模式壁管的壁厚减薄量，使定位螺母 24内侧与套筒22外侧端部的距离为此减薄量，调节完成后，拧紧定位螺母24。手持驱动杆件3，将漏磁检测单元1、压力检测单元2和卡住待检测的管壁，装置通过滚珠6沿管壁滚动，各滚珠6与管壁贴合良好，压力传感器25受压工作；如果某处发生外壁减薄，滑动杆 23向内滑动，滚珠6在弹力作用下继续与管壁接触，当外壁减薄超标时，滑动杆23由于定位螺母24的限制，不再向内滑动，滚珠6与管壁脱离，如图2所示，压力传感器25不受力发生报警，则可判断该处管径外壁减薄超标，并进行记录。记录超标位置；继续以上步骤直至全部检测完成。装置使用结束后，应放到专用工具箱内妥善保存。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，其特征在于，包括：

漏磁检测单元(1)，所述漏磁检测单元(1)包括编码器(14)、固定在框架(15)上的磁轭(11)、激励线圈(12)和霍尔传感器(13)，所述框架(15)外侧设置有导向滚轮，所述编码器(14)记录所述漏磁检测单元(1)的位置；

压力检测单元(2)，所述压力检测单元(2)设置于霍尔传感器(13)的另一侧，所述压力检测单元(2)固定于框架(15)上，所述压力检测单元(2)包括由两个半圆形钢条拼装而成的检测套环(21)、沿所述检测套环(21)径向均匀设置的若干个套筒(22)、贯穿所述套筒(22)的滑动杆(23)、套设于所述滑动杆(23)外端部的定位螺母(24)和连接于所述滑动杆(23)端部的压力传感器(25)，所述压力传感器(25)的外端部与锅炉受热面管壁接触处设置有滚珠(6)；所述压力传感器(25)与所述检测套环(21)之间设置有弹簧(7)，所述压力传感器(25)将压力值模拟信号转换成数字信号传到上位机(4)；

主机(5)，所述主机(5)包括激励信号源(51)、数据采集卡(52)、功率放大模块(53)和电源模块(54)，所述数据采集卡(52)采集所述霍尔传感器(13)、编码器(14)和所述压力传感器(25)的数据信息；

上位机(4)，所述上位机(4)接收数字信号并得出壁厚减薄缺陷的具体信息，将具体信息实时显示。

2.根据权利要求1所述的锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，其特征在于：所述检测套环(21)与驱动杆件(3)连接。

3.根据权利要求1所述的锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，其特征在于：所述滑动杆(23)内侧延长线的交点与所述检测套环(21)的中心点重合。

4.根据权利要求1所述的锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，其特征在于：所述检测套环(21)与所述套筒(22)过盈配合。

5.根据权利要求1所述的锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，其特征在于：所述霍尔传感器(13)为霍尔磁敏传感器，所述霍尔磁敏传感器的型号为SS495A。

6.根据权利要求1所述的锅炉受热面的腐蚀减薄检验监测装置，其特征在于：所述编码器(14)为增量式编码器，所述编码器(14)与所述导向滚轮同轴设置。

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