本發(fā)明涉及鍋爐領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、鍋爐再熱器是鍋爐系統(tǒng)中用于提升蒸汽溫度的關(guān)鍵部件，其長期運行容易受到水質(zhì)、溫度、壓力等因素的影響，導(dǎo)致再熱器管道表面出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，會影響鍋爐的運行效率和安全性。然而，鍋爐再熱器長期處于高溫、高壓和復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境下，金屬材料極易發(fā)生氧化反應(yīng)。氧化皮的不斷生成和積累，會嚴(yán)重影響再熱器的熱傳遞效率。例如，氧化皮會在管壁表面形成隔熱層，使得熱量不能有效傳遞，導(dǎo)致再熱器局部溫度升高，進而影響整個鍋爐系統(tǒng)的熱力性能和運行穩(wěn)定性。而且，氧化皮的剝落還可能引發(fā)管道堵塞、磨損等問題，嚴(yán)重威脅鍋爐的安全運行，增加維修成本和停機時間。
2、當(dāng)前針對鍋爐再熱器氧化問題的控制手段存在諸多不足。傳統(tǒng)方法主要依靠定期的人工檢查和維護，如對鍋爐再熱器外觀的目視檢查、壁厚測量等。這種方式只能在氧化皮已經(jīng)形成一定程度后才能發(fā)現(xiàn)問題，無法實現(xiàn)早期預(yù)測。此外，一些基于理論計算模型的預(yù)測方法，由于未考慮到實際運行中復(fù)雜多變的工況，如溫度波動、介質(zhì)成分波動等，難以為及時有效地調(diào)整預(yù)防措施提供可靠依據(jù)。由此，有待解決。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，通過設(shè)有氧化還原電位測量單元檢測鍋爐再熱器內(nèi)工作介質(zhì)的氧化還原電位值，并且通過數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)氧化皮生成預(yù)測模型和氧化還原電位值預(yù)測氧化皮的生成幾率以及生成時間，可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測氧化皮的生成幾率以及生成時間，這樣可以實現(xiàn)對鍋爐再熱器內(nèi)氧化皮生成幾率及生成時間的早期預(yù)測，進而可以為及時且有效地調(diào)整預(yù)防措施提供可靠依據(jù)，以有效抑制氧化皮的生成，從而有利于提高鍋爐再熱器的運行安全性和可靠性，降低因氧化皮問題導(dǎo)致的維修成本和停機風(fēng)險，保障鍋爐再熱器的穩(wěn)定可靠運行。
2、根據(jù)本發(fā)明實施例的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，包括：氧化還原電位測量單元，所述氧化還原電位測量單元包括至少一個氧化還原電位傳感器，所述氧化還原電位傳感器安裝于鍋爐再熱器，以用于檢測所述鍋爐再熱器內(nèi)工作介質(zhì)的氧化還原電位值；數(shù)據(jù)分析單元，所述氧化還原電位測量單元與所述數(shù)據(jù)分析單元電連接，所述數(shù)據(jù)分析單元包括氧化皮生成預(yù)測模型，所述數(shù)據(jù)分析單元用于接收所述氧化還原電位測量單元所測得的氧化還原電位值且用于根據(jù)所述氧化皮生成預(yù)測模型和所述氧化還原電位值預(yù)測氧化皮的生成幾率以及生成時間。
3、根據(jù)本發(fā)明實施例的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，通過設(shè)有氧化還原電位測量單元檢測鍋爐再熱器內(nèi)工作介質(zhì)的氧化還原電位值，并且通過數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)氧化皮生成預(yù)測模型和氧化還原電位值預(yù)測氧化皮的生成幾率以及生成時間，可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測氧化皮的生成幾率以及生成時間，這樣可以實現(xiàn)對鍋爐再熱器內(nèi)氧化皮生成幾率及生成時間的早期預(yù)測，進而可以為及時且有效地調(diào)整預(yù)防措施提供可靠依據(jù)，以有效抑制氧化皮的生成，從而有利于提高鍋爐再熱器的運行安全性和可靠性，降低因氧化皮問題導(dǎo)致的維修成本和停機風(fēng)險，保障鍋爐再熱器的穩(wěn)定可靠運行。
4、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述氧化還原電位傳感器為多個，至少部分所述氧化還原電位傳感器設(shè)于所述鍋爐再熱器的入口、出口以及易發(fā)生氧化的管段。
5、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述氧化還原電位傳感器由耐高溫高壓材料制成，所述氧化還原電位傳感器的探頭涂覆有防護涂層，所述防護涂層為具有抗腐蝕和抗污染功能的涂層；其中，所述耐高溫高壓材料的耐溫性能≥800℃，所述耐高溫高壓材料的耐壓性能≥35mpa；所述防護涂層的腐蝕速率在標(biāo)準(zhǔn)腐蝕環(huán)境下低于0.01mm/年。
6、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述氧化還原電位傳感器的采集頻率為1～10次/min；其中，所述氧化還原電位傳感器的采集頻率被配置成，在所述鍋爐再熱器的負(fù)荷變化率超過10％或所述鍋爐再熱器的溫度變化速率超過5℃/min時，所述氧化還原電位傳感器的采集頻率調(diào)整為8次/min。
7、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，還包括：參數(shù)采集單元，所述參數(shù)采集單元與所述數(shù)據(jù)分析單元電連接，所述參數(shù)采集單元用于檢測所述鍋爐再熱器的運行參數(shù)；其中，所述參數(shù)采集單元包括：溫度傳感器、壓力傳感器以及流量傳感器，所述溫度傳感器用于檢測所述鍋爐再熱器內(nèi)的溫度，所述壓力傳感器用于檢測所述鍋爐再熱器內(nèi)的壓力，所述流量傳感器用于檢測所述鍋爐再熱器內(nèi)的流量。
8、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述氧化皮生成預(yù)測模型用于根據(jù)氧化動力學(xué)模型、時間以及所述參數(shù)采集單元所測得的所述鍋爐再熱器的運行參數(shù)預(yù)測氧化皮厚度，所述氧化皮厚度公式為：δx＝k·tn，其中，δx為氧化皮厚度，k為速率常數(shù)，n為氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)，t為時間。
9、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述溫度傳感器、所述壓力傳感器以及所述流量傳感器的預(yù)設(shè)測量誤差為±0.5％；在所述溫度傳感器、所述壓力傳感器以及所述流量傳感器的所述測量誤差超出所述預(yù)設(shè)測量誤差時，所述數(shù)據(jù)分析單元報障。
10、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述參數(shù)采集單元還包括：濃度傳感器，所述濃度傳感器與所述數(shù)據(jù)分析單元電連接且用于檢測所述鍋爐再熱器內(nèi)工作介質(zhì)成分的濃度變化。
11、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，還包括：預(yù)警與顯示單元，所述預(yù)警與顯示單元與所述氧化還原電位測量單元、所述數(shù)據(jù)分析單元通訊連接，所述預(yù)警與顯示單元根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析單元預(yù)測的數(shù)據(jù)判斷鍋爐再熱器內(nèi)所述氧化皮生成幾率是否超過預(yù)設(shè)閾值，以在所述氧化皮生成幾率超過所述預(yù)設(shè)閾值時發(fā)出預(yù)警信息，且用于顯示所述氧化還原電位測量單元所檢測的氧化還原電位值、所述數(shù)據(jù)分析單元所預(yù)測的數(shù)據(jù)。
12、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述預(yù)警信息包括：聲光預(yù)警，所述聲光預(yù)警包括音量、頻率以及燈光顏色中的至少一種；所述音量包括低級別音量和高級別音量，所述頻率包括低級別頻率和高級別頻率，所述燈光顏色包括低級別燈光顏色和高級別燈光顏色；其中，所述低級別音量范圍為60db～70db，所述高級別音量范圍為80db～90db；所述低級別頻率范圍為1hz～2hz，所述高級別頻率范圍為3hz～5hz；所述低級別燈光顏色為黃色，所述高級別燈光顏色為紅色。
13、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
1.一種基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化還原電位傳感器為多個，至少部分所述氧化還原電位傳感器設(shè)于所述鍋爐再熱器的入口、出口以及易發(fā)生氧化的管段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化還原電位傳感器由耐高溫高壓材料制成，所述氧化還原電位傳感器的探頭涂覆有防護涂層，所述防護涂層為具有抗腐蝕和抗污染功能的涂層；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化還原電位傳感器的采集頻率為1～10次/min；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：參數(shù)采集單元，所述參數(shù)采集單元與所述數(shù)據(jù)分析單元電連接，所述參數(shù)采集單元用于檢測所述鍋爐再熱器的運行參數(shù)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化皮生成預(yù)測模型用于根據(jù)氧化動力學(xué)模型、時間以及所述參數(shù)采集單元所測得的所述鍋爐再熱器的運行參數(shù)預(yù)測氧化皮厚度，所述氧化皮厚度公式為：δx＝k·tn，其中，δx為氧化皮厚度，k為速率常數(shù)，n為氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)，t為時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器、所述壓力傳感器以及所述流量傳感器的預(yù)設(shè)測量誤差為±0.5％；
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，所述參數(shù)采集單元還包括：濃度傳感器，所述濃度傳感器與所述數(shù)據(jù)分析單元電連接且用于檢測所述鍋爐再熱器內(nèi)工作介質(zhì)成分的濃度變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：預(yù)警與顯示單元，所述預(yù)警與顯示單元與所述氧化還原電位測量單元、所述數(shù)據(jù)分析單元通訊連接，所述預(yù)警與顯示單元根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析單元預(yù)測的數(shù)據(jù)判斷鍋爐再熱器內(nèi)所述氧化皮生成幾率是否超過預(yù)設(shè)閾值，以在所述氧化皮生成幾率超過所述預(yù)設(shè)閾值時發(fā)出預(yù)警信息，且用于顯示所述氧化還原電位測量單元所檢測的氧化還原電位值、所述數(shù)據(jù)分析單元所預(yù)測的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于氧化還原電位法預(yù)測鍋爐再熱器氧化皮生成的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警信息包括：聲光預(yù)警，所述聲光預(yù)警包括音量、頻率以及燈光顏色中的至少一種；