具有对流段高温报警装置的注汽锅炉及其报警方法
【专利摘要】本发明提供了一种具有对流段高温报警装置的注汽锅炉及其报警方法。注汽锅炉包括通过给水预热器和换热器，所述注汽锅炉还包括对流段高温报警装置，所述对流段高温报警装置包括：第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件、温度变送器和控制元件，所述控制元件的输入端与所述温度变送器的输出端通过导线相连接，用于接收所述温度变送器的温度信号，当所述温度信号相对应的温度值超出预设报警温度值时，所述控制元件向注汽锅炉的控制系统发送报警信号和灭火停炉指令。本发明根据对流段缺水现象，从对流段入口、对流段出口、辐射段入口温度三个参数进行监测控制，对预热器及换热器内漏后的隐性隐患进行早期预警，避免重大事故发生。
【专利说明】具有对流段高温报警装置的注汽锅炉及其报警方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种报警装置，尤其涉及一种具有对流段高温报警装置的注汽锅炉及其报警方法。
【背景技术】
[0002]锅炉给水预热器是注汽锅炉的关键设备之一，属高压内外管结构，无法检测，存在有一定安全隐患。并且，现有的注汽锅炉具有依次连通的对流段、过渡段和辐射段，锅炉换热器因应力或腐蚀导致开裂内漏的现象在注汽锅炉上时有发生，一旦处理不及时，就会造成注汽锅炉对流段烧损报废等严重后果，带来重大的经济损失。
[0003]有鉴于上述现有的注汽锅炉存在的技术隐患，本技术设计人基于多年研究及现场经验和专业知识，结合实际使用时换热器内漏后将造成冷热水直接混合进入辐射段，对流段只有少量的水，这样势必造成入、出口温度的变化特征，积极加以改进和创新，以期实现一种能够对预热器的隐性隐患进行早期预警的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉及报警方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种能够对预热器的隐性隐患进行早期预警的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉。
[0005]本发明的另一目的是提供一种使用上述注汽锅炉对流段高温报警装置的报警方法。
[0006]为达到上述目的，本发明提出一种具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，所述注汽锅炉包括通过管路相连接的给水预热器和换热器，所述给水预热器包括外管和内管，所述换热器包括依次连通的对流段、过渡段和辐射段，所述注汽锅炉还包括对流段高温报警装置，所述对流段高温报警装置包括:
[0007]第一测温元件，设置于所述给水预热器的外管出口与所述对流段的入口之间的管路上，用于测量对流段入口处的水温；
[0008]第二测温元件，设置于所述对流段的出口与所述给水预热器的内管入口之间的管路上，用于测量对流段出口处的水温；
[0009]第三测温元件，设置于所述给水预热器的内管出口与所述辐射段入口之间的管路上，用于测量辐射段入口处的水温；
[0010]温度变送器，所述温度变送器的输入端通过导线分别与所述第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件相连接，用于处理所述第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件输出的温度感应信号，并转化为温度信号；
[0011]控制元件，所述控制元件的输入端与所述温度变送器的输出端通过导线相连接，用于接收所述温度变送器的温度信号，当所述温度信号相对应的温度值超出预设报警温度值时，所述控制元件向注汽锅炉的控制系统发送报警信号和灭火停炉指令。[0012]如上所述的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，其中，所述第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件均为热电偶。
[0013]如上所述的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，其中，所述控制元件为可编程控制器。
[0014]如上所述的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，其中，所述导线为二线制屏蔽补偿导线。
[0015]如上所述的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，其中，所述温度感应信号为电压信号，所述温度信号为电流信号。
[0016]本发明还提供了一种注汽锅炉对流段高温报警方法，该报警方法使用于上述具有对流段高温报警装置的注汽锅炉中，所述报警方法包括:
[0017]步骤a:第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件分别采集对流段入口、对流段出口、辐射段入口的温度，生成各自的温度感应信号并输送至温度变送器；
[0018]步骤b:温度变送器将各所述温度感应信号转化为温度信号并输送至控制元件；
[0019]步骤c:控制元件接收所述温度变送器的温度信号并处理，当所述温度信号相对应的温度值超出预设报警温度值时，所述控制元件向注汽锅炉的控制系统发送报警信号和灭火停炉指令。
[0020]如上所述的注汽锅炉对流段高温报警方法，其中，所述温度感应信号为电压信号，所述温度信号为电流信号。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点:
[0022]本发明根据对流段缺水现象，从对流段入口、对流段出口、辐射段入口温度三个参数进行监测控制，对预热器及换热器内漏后的隐性隐患进行早期预警，避免重大事故发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
[0024]图1为本发明具有对流段高温报警装置的注汽锅炉的结构示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]1-给水预热器；2_换热器；3_对流段；4_过渡段；5_辐射段；6_温度变送器；7-控制元件；8-导线；10_管路；11_第一测温元件；12_第二测温元件；13_第三测温元件。
【具体实施方式】
[0027]结合附图和本发明【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的【具体实施方式】，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
[0028]请参考图1，为本发明具有对流段高温报警装置的注汽锅炉的结构示意图。如图1所示，本发明的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，包括通过管路10相连接的给水预热器I和换热器2，给水预热器I包括外管和内管，换热器2包括依次连通的对流段3、过渡段4和辐射段5，所述注汽锅炉还包括对流段高温报警装置，所述对流段高温报警装置包括:第一测温元件11、第二测温元件12、第三测温元件13、温度变送器6和控制元件7。锅炉给水经由管路先进入给水预热器I的外管，再进入对流段4，然后流出对流段4再进入给水预热器I的内管，最后由给水预热器I的内管流出并进入辐射段5。其中，第一测温元件11设置于给水预热器I的外管出口与对流段4的入口之间的管路上，用于测量对流段3入口处的水温；第二测温元件12设置于对流段3的出口与给水预热器I的内管入口之间的管路上，用于测量对流段3出口处的水温；第三测温元件13设置于给水预热器I的内管出口与辐射段5入口之间的管路上，用于测量辐射段5入口处的水温；第一测温元件11、第二测温元件12、第三测温元件13将其所测量的温度转化为各自的温度感应信号(电压信号)。温度变送器6的输入端通过导线8分别与第一测温元件11、第二测温元件12、第三测温元件13相连接，用于处理第一测温元件11、第二测温元件12、第三测温元件13输出的温度感应信号，并转化为温度信号(电流信号);控制元件7的输入端与温度变送器6的输出端通过导线8相连接，用于接收温度变送器6的温度信号并将该温度信号转换为相应的电流信号输送至显示单元。当温度信号相对应的温度值超出控制元件7内预设报警温度值时，控制元件7向注汽锅炉的控制系统发送报警信号和灭火停炉指令。
[0029]在本实施例中，第一测温元件11、第二测温元件12、第三测温元件13均为热电偶。
[0030]在本实施例中，控制元件7为可编程控制器(PLC)。当然，也可以采用其它公知的控制元件，只要能够实现本发明的所要求的功能即可。
[0031]进一步的，导线8采用二线制屏蔽补偿导线，以保证信号数据的传输。
[0032]本发明根据对流段3缺水现象，从对流段3入口、对流段3出口、福射段5入口温度三个参数进行监测控制，即在给水预热器I外管出口与锅炉对流段3之间的管路上安装一个测温点，即安置一热电偶测温元件；并在在给水预热器内管入、出口各安装一个测温点，即安置一热电偶测温元件。热电偶采用二线制屏蔽补偿导线，连接至温度变送器6信号输入端，输出端将信号送至PLC。PLC通过处理计算后，在触摸屏上显示即时温度。同时PLC可以设置温度高报警值，当测量到的温度值超过预设报警温度值时，向注汽锅炉的控制系统发送报警信号和灭火停炉指令。
[0033]本发明还提供了一种注汽锅炉对流段高温报警方法，该报警方法使用于上述具有对流段高温报警装置的注汽锅炉中，该报警方法包括:
[0034]步骤a:第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件分别采集对流段入口、对流段出口、辐射段入口的温度，生成各自的温度感应信号(电压信号)并输送至温度变送器；
[0035]步骤b:温度变送器各所述温度感应信号转化为温度信号(电流信号)并输送至控制兀件；
[0036]步骤c:控制元件接收温度变送器的温度信号并处理，并判断该温度信号所对应的温度值是否大于控制元件内预设报警温度值，当所述温度感应信号相对应的温度值超出预设报警温度值时，控制元件向注汽锅炉的控制系统发送报警信号和灭火停炉指令。
[0037]针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。
【权利要求】
1.一种具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，所述注汽锅炉包括通过管路相连接的给水预热器和换热器，所述给水预热器包括外管和内管，所述换热器包括依次连通的对流段、过渡段和辐射段，其特征在于，所述注汽锅炉还包括对流段高温报警装置，所述对流段高温报警装置包括: 第一测温元件，设置于所述给水预热器的外管出口与所述对流段的入口之间的管路上，用于测量对流段入口处的水温； 第二测温元件，设置于所述对流段的出口与所述给水预热器的内管入口之间的管路上，用于测量对流段出口处的水温； 第三测温元件，设置于所述给水预热器的内管出口与所述辐射段入口之间的管路上，用于测量辐射段入口处的水温； 温度变送器，所述温度变送器的输入端通过导线分别与所述第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件相连接，用于处理所述第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件输出的温度感应信号，并转化为温度信号； 控制元件，所述控制元件的输入端与所述温度变送器的输出端通过导线相连接，用于接收所述温度变送器的温度信号，当所述温度信号相对应的温度值超出预设报警温度值时，所述控制元件向注汽锅炉的控制系统发送报警信号和灭火停炉指令。
2.如权利要求1所述的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，其特征在于，所述第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件均为热电偶。
3.如权利要求1所述的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，其特征在于，所述控制元件为可编程控制器。
4.如权利要求1所述的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，其特征在于，所述导线为二线制屏蔽补偿导线。
5.如权利要求1所述的具有对流段高温报警装置的注汽锅炉，其特征在于，所述温度感应信号为电压信号，所述温度信号为电流信号。
6.一种注汽锅炉对流段高温报警方法，其特征在于，所述报警方法包括: 步骤a:第一测温元件、第二测温元件、第三测温元件分别采集对流段入口、对流段出口、辐射段入口的温度，生成各自的温度感应信号并输送至温度变送器； 步骤b:温度变送器将各所述温度感应信号转化为温度信号并输送至控制元件； 步骤c:控制元件接收所述温度变送器的温度信号并处理，当所述温度信号相对应的温度值超出预设报警温度值时，所述控制元件向注汽锅炉的控制系统发送报警信号和灭火停炉指令。
7.如权利要求6所述的注汽锅炉对流段高温报警方法，其特征在于，所述温度感应信号为电压信号，所述温度信号为电流信号。
【文档编号】F22B37/47GK103672847SQ201310706035
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】包波, 杨宝学, 韩文斌, 左万戬, 黄永存, 王东, 邓忠宇, 包宇, 杨宗霖, 林静, 邢珂, 邹军, 王志杰, 杨胜利, 夏红军, 杨书红, 宋力波, 张世忱 申请人:中国石油天然气股份有限公司