评价热交换器的堵塞的方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体设及管式热交换器的管的检查领域。更确切地，本发明设及管式热交 换器的隔板的通道的堵塞的评价方法，所述通道被沿着管设置并且用于使所述热交换器中 的流体流通通过所述隔板。
【背景技术】
[0002] 蒸汽发电机通常由一组管构成，在管中流动着热流体，并且围绕着管流动着要加 热的流体。例如，在REP型核中央蒸汽发电机的情况下，蒸汽发电机是如下热交换器；其使 用来自核反应的初级回路的能量，W便把次级回路的水转换为蒸汽，蒸汽供给祸轮机并因 此产生电。
[0003] 蒸汽发电机通过使用初级水的热量恰好在饱和限制把液态水状态的次级流体的 引导成蒸汽状态，初级水在管中流通，在管周围流通着次级水。蒸汽发电机的出口是次级回 路的温度和压力最高点。
[0004] 物理地分隔两个回路的交换表面因此由一组管构成，根据模型由3500至5600个 管组成，在管中流通着承载着高温（320°C)高压（155己）的初级水。
[0005] 蒸汽发电机的该些管被大体上与管垂直设置的隔板保持，管穿过隔板。
[0006] 为了使汽化的流体通过，该些隔板的通道是叶状的，也即是说，其形状具有围绕管 的瓣。因为水从液态过度到蒸汽状态，水沉积所包含的所有物质。如果物质沉积在瓣中进 行，则减小了自由通道；该就是堵塞，其因此通过沉积逐渐堵住水/蒸汽混合物的通道的 孔。
[0007] 图1示意地示出在隔板10中的叶状通道的顶视图，其中通过了管11。瓣12a和 1化允许水沿着管11穿过隔板10,因此允许水在蒸汽发电机中流通。沉积物13在瓣12b 处可见，堵塞了所述瓣12b。沉积物可W管的一侧和/或板的一侧。
[000引堵塞导致改变水在蒸汽发电机中的流动，并因此导致管的过大振动出现，W及导 致蒸汽发电机的内部结构上的重大机械应力。因此该种降级对设施的安全性和性能二者都 由影响。因此必需知晓该种降级的性质和演变。
[0009] 目前，单独的非破坏性检查系统（能够进入蒸汽发电机的隔板/管交叉的全体） 是傅科电流轴向探测器（SAX探测器）。在使附近的磁通量变化时傅科电流出现于导体材料 中。因此使多频傅科电流探测器在所述交换器的管中流通并且因此用该探测器测量根据探 测器所处的环境而变的测量信号，从中可W提取关于热交换器中的异常的信息。
[0010] 磁感应的变化，通常由流动着交流电流的线圈引起，导致傅科电流，傅科电流的磁 场引起的变化被检测。通常，测量由线圈的阻抗变化导致的电压差。
[0011] 该傅科电流探测器的测量信号的利用不引起蒸汽发电机的停机延长，因为该傅科 电流探测器在发电机组停机时已经被使用，尤其用于检查蒸汽发电机的管的完整性。
[0012] 该傅科电流探测器，初始用于检测管的损坏，还对于堵塞很灵敏。此外，该信号的 解释当前是专业操作员人工实现的，该花很长时间，约一周的处理，用于分析单个蒸汽发电 机。此外，操作员的介入w用分析软件记录测量结果常常导致难w量化的偏见。
[0013] 此外，测量信号未被校正并且有噪声的，使得其利用可能困难。
[0014] 此外，操作员根据测量信号对叶状通道的堵塞方面的评价是非常不可靠的，该是 因为通常鉴于接收到的信号和与其他信号（例如通过电视检查已经知道状态的其他通道 所对应的信号）的比较而经验地进行的。
【发明内容】
[0015] 本发明的总目标因此是克服在现有技术的隔板中的围绕管的叶状通道的堵塞的 评价方法的所有或部分缺点。
[0016] 本发明尤其提出一种评价管式热交换器的隔板的通道堵塞的方法，所述通道被沿 着管布置W便流体穿过隔板，其中使傅科电流探测器在所述热交换器的管中流通并且使用 该探测器测量随探测器所处的环境而变化的测量信号，其特征在于，为了评价隔板的下游 边缘处的堵塞：
[0017] -根据测量信号来确定与探测器通过隔板的下游边缘相对应的下边缘信号，
[0018] -根据测量信号来确定与探测器通过隔板的上游边缘相对应的上边缘信号，
[0019] -确定探测器的脉冲响应的估计，
[0020] -借助脉冲响应的所述估计来对下边缘信号实施反卷积，
[0021] -通过分析该样反卷积的下边缘信号来评价堵塞。
[0022] 该方法有利地被单独采用或在技术上可能地任意组合采用的W下特征补充：
[0023] -探测器至少部分地获取差模测量信号；
[0024] -测量信号是由至少两个不同频率的信号组成的多频信号，并且下边缘信号和上 边缘信号来自所述测量信号的至少两个不同频率的信号的线性组合；
[0025] -线性组合设及至少一个复数系数，该复数系数被优化W使得隔板存在区域之外 沿着管的信号功率最小化；
[0026] -探测器的脉冲响应是根据上边缘信号估计的；
[0027] -通过使用基于脉冲响应的所述估计来构建的滤波器来实施借助探测器的脉冲 响应的估计对下边缘信号的反卷积；
[002引一滤波器的频率响应是探测器的脉冲响应的傅立叶变换的逆变换的近似；
[0029] -滤波器是维纳滤波器并且反卷积是维纳反卷积；
[0030] -维纳滤波器的频率响应是W下形式：
[0031]
[003引其中指数*表示复数共辆，H[f]是探测器的脉冲响应的傅立叶变换，S[f]是要估 计的信号的功率谱密度，W及B[f]是噪声功率谱密度；
[0033] -探测器的脉冲响应h[n]是基于探测器通过隔板的上游边缘时探测器的响应 Z胃[n]根据下式来估计的：
[0034] h[n] =-Zsup[-n];
[0035] -通过低通滤波器进行的滤波被应用于反卷积的下边缘信号，所述低通滤波器的 截止频率是借助高斯函数的标准差来确定的，该高斯函数构成与探测器通过隔板的干净边 缘相对应的信号的脉冲的实部的近似；
[0036]-对反卷积的下边缘信号的分析包括分析所反卷积的下边缘信号的实部和虚 部；
[0037]-对反卷积的下边缘信号的分析包括与下边缘信号的虚部的物理量的极值对相 对应的指示符的定义。
[003引本发明还设及一种计算机程序产品，包括程序代码指令，该指令用于当在计算机 上执行该程序时执行根据本发明所述的方法的步骤。
【附图说明】
[0039] 通过W纯示意而非限定性方式提供的应参照附图来理解的W下描述，本发明的其 他特征、目的、和优点变得清楚，在附图中：
[0040] -图1，已经评述过，示意性示出根据蒸汽发电机的当前配置的隔板中的叶状通道 的顶视图，管在隔板中通过；
[0041] -图2是测量信号的校准的原理的示意图；
[0042]-图3是与隔板的通道对应的信号部分的提取原理的示意图；
[0043]-图4是堵塞的评价方法的原理的示意图；
[0044]-图5示出在未堵塞的通道配置中由理想的探测器记录的阻抗变化；
[0045]-图6和图7示出在清洁的板配置中反卷积的信号的形态；
[0046]-图8和图9示出由被位于与隔板的下边缘相同位置的磁铁沉积堵塞的通道的配 置中的理想探测器记录的阻抗变化；
[0047] -图10和图11示出由被位于与隔板的下边缘相同位置的磁铁沉积堵塞的通道的 配置中的反卷积信号的形态；
[0048] -图12和图13示出在W下配置中的理想探测器记录的阻抗变化；在该配置中在 隔板的高度W下的高度在管处存在磁铁沉积环；
[0049] -图14和图15示出在W下配置中的反卷积信号的形态：在该配置中在隔板的下 边缘的高度W下的高度在管处存在磁铁沉积环；
[0化0]-图16和图17示出在W下配置中的理想探测器记录的阻抗变化；在该配置中在 隔板的下边缘W下，被磁铁沉积沾污的管具有污垢断裂；
[0051]-图18和图19示出在W下配置中的反卷积信号的曲线：在该配置中在隔板的下 边缘W下，被磁铁沉积沾污的管具有污垢断裂。
【具体实施方式】
[0化引测量信号的有用部分的摇取
[0化3]为了进行隔板10的叶状通道12a、12b的堵塞的评价，测量信号优选地经受处理， 该处理尤其旨在从测量信号中提取对应于通过隔板的探测器相对应的部分。测量信号的该 些有用部分的提取可W不同方式进行。法国专利申请No. 1256584给出确定隔板位置的优 先实施方式，其原理在下面提及。
[0054] 可使多频傅科电流探测器在所述交换器的管11中流通并且用该探测器测量根据 探测器所处的环境而变化的测量信号。测量信号因此是探测器在蒸汽发电机的管11中的 位移时通过傅科电流轴向探测器获取的。该测量信号是多频的，并且呈现为具有实部和虚 部的复数形式。在该说明书的范围内，考虑具有根据来自=个获取信道的=个频率的复数 部分的信号，其中两个W标记为zi[n]和Z3[n]的差分模式并且一个W标记为ZA[n]的绝对 模式。频率例如包括在100 - 600曲Z中。
[0化5] 因为探测器在管中进行往复运动，优选地选择与其中探测器被使之位移的机构牵 拉