Система и способ для определения места загрязнения на теплопередающей поверхности котла-утилизатора - заявка 2017102029 на патент на изобретение в РФ

1. Способ обнаружения загрязнений теплообменника котла-утилизатора, причем способ включает:
подачу первой и второй струй текучей среды под давлением из первого и второго сопел элемента сажеобдувочного устройства;
генерацию значения, указывающего на одну или больше сил противодействия, создаваемых при воздействии одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением на теплообменник или одно или больше значительных отложений на теплообменнике и передаваемых обратно на элемент сажеобдувочного устройства посредством одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением; и
определение, когда на теплообменнике есть значительное отложение, указывающее на загрязнение, на основании такого значения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждая из первой и второй струй текучей среды под давлением включает дозвуковой поток пара.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одна или больше сил противодействия включают одно или больше скручивающих сил, действующих на элемент сажеобдувочного устройства.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что генерированное значение основано на значении, отслеженном чувствительным элементом тензодатчика, расположенного на элементе сажеобдувочного устройства для детектирования отслеженного значения.
5. Способ по п. 1, включающий:
определение линейного положения сопел относительно контрольного положения; определение угловой ориентации по меньшей мере одного из сопел относительно контрольной ориентации;
определение, есть ли одно или несколько значительных отложений на поверхности теплообменника на основании упомянутого значения и линейного положения и угловой ориентации сопел; и
если определено, что на теплообменнике есть одно или несколько значительных отложений, определение конкретной пары возможных местоположений этих одного или нескольких значительных отложений на теплообменнике на основании линейного положения и угловой ориентации сопел.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что определение линейного положения и угловой ориентации сопел основано на периоде времени, который прошел с исходного момента времени.
7. Способ по п. 1, включающий:
перемещение элемента сажеобдувочного устройства из первого исходного положения во второе положение максимального ввода в направлении, по существу перпендикулярном некоторому множеству плоских пучков труб теплообменника; вращение элемента сажеобдувочного устройства вокруг его продольной оси и определение некоторого множества разных расположений элемента сажеобдувочного устройства в котле-утилизаторе, каждое из которых определяется соответствующим линейным положением между первым исходным положением и вторым положением максимального ввода и угловой ориентацией элемента сажеобдувочного устройства.
8. Способ по п. 7, включающий:
в каждом из упомянутого множества расположений элемента сажеобдувочного устройства в котле-утилизаторе во время эксплуатации котла-утилизатора генерацию соответствующего значения, указывающего на одну или больше сил противодействия, передаваемых обратно на элемент сажеобдувочного устройства посредством одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением, подаваемых элементом сажеобдувочного устройства в этом конкретном расположении.
9. Способ по п. 8, включающий:
построение для элемента сажеобдувочного устройства таблицы, которая указывает, расположено ли по меньшей мере одно значительное отложение по меньшей мере в одном месте на теплообменнике, соответствующем каждому из упомянутого множества расположений элемента сажеобдувочного устройства.
10. Способ по п. 8, включающий:
в каждом из упомянутого множества расположений элемента сажеобдувочного устройства измерение соответствующего базового значения, указывающего на то, что в данном конкретном расположении загрязнения нет.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что перемещение элемента сажеобдувочного устройства и вращение элемента сажеобдувочного устройства при измерении соответствующих базовых значений происходят по существу с той же скоростью и частотой как и при генерации соответствующих значений, указывающих на одну или больше сил противодействия во время эксплуатации котла-утилизатора.
12. Способ по п. 10, включающий:
в каждом из упомянутого множества расположений элемента сажеобдувочного устройства:
определение того, что по меньшей мере одно значительное отложение расположено по меньшей мере в одном из двух возможных мест на теплообменнике, соответствующих этому конкретному расположению элемента сажеобдувочного устройства, на основании сравнения соответствующего значения, генерированного во время эксплуатации котла-утилизатора, и соответствующего базового значения, связанного с этим конкретным расположением.
13. Способ по п. 7, включающий:
при движении и вращении элемента сажеобдувочного устройства генерацию в каждом из некоторого множества моментов времени соответствующего значения, указывающего на одну или больше сил противодействия, действующих на элемент сажеобдувочного устройства посредством одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением в этот конкретный момент времени; и
связывание с каждым из упомянутого множества моментов времени одного соответствующего из упомянутого множества расположений элемента сажеобдувочного устройства.
14. Способ по п. 13, включающий:
в каждом из упомянутого множества расположений элемента сажеобдувочного устройства измерение соответствующего базового значения, причем каждое базовое значение указывает на то, что в данном конкретном расположении загрязнения нет.
15. Способ по п. 14, включающий:
преобразование множества значений, генерированных во время эксплуатации котла-утилизатора и множества базовых значений в соответствующие первый и второй наборы данных в частотной области.
16. Способ по п. 15, включающий:
рассмотрение некоторого множества полос частот из первого набора данных в частотной области, чтобы идентифицировать конкретную полосу частот из упомянутого множества полос частот, причем эта конкретная полоса частот более вероятно чем любая из других полос частот имеет отклик, который соответствует генерированным значениям.
17. Способ по п. 16, включающий:
преобразование данных в частотной области идентифицированной полосы частот для первого и второго наборов данных в частотной области в соответствующие первый и второй наборы данных во временной области, причем каждый элемент из первого и второго наборов данных во временной области определен одним соответствующим из упомянутого множества разных моментов времени и соответствующим значением амплитуды.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что каждый элемент данных во временной области из первого набора связан с соответствующим элементов во втором наборе данных во временной области.
19. Способ по п. 18, включающий:
для каждой пары соответствующих элементов первого и второго наборов данных во временной области: определение, присутствуют ли одно или несколько значительных отложений на теплообменнике, на основании сравнения связанного значения амплитуды элемента из первого набора данных во временной области с соответствующим элементом второго набора данных во временной области.
20. Способ обнаружения загрязнения теплообменника котла-утилизатора, причем способ включает:
подачу струи текучей среды под давлением из сопла элемента сажеобдувочного устройства; генерацию значения, указывающего на силу противодействия, создаваемую воздействием текучей среды под давлением на поверхность теплообменника или на значительное отложение на поверхности теплообменника и передаваемую обратно на элемент сажеобдувочного устройства посредством струи текучей среды под давлением; и
определение, есть ли на поверхности теплообменника значительное отложение, указывающее на загрязнение, на основании значения, указывающего на силу противодействия.
21. Система для обнаружения загрязнений теплообменника котла-утилизатора с элементом сажеобдувочного устройства, который подает первую и вторую струи текучей среды под давлением из первого и второго сопел, причем система включает:
систему сбора данных для генерации значения, указывающего на одну или больше сил противодействия, создаваемых при воздействии одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением на теплообменник, или на одно или несколько значительных отложений на теплообменнике и передаваемых обратно на элемент сажеобдувочного устройства посредством одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением; и
систему сбора данных, также конфигурированную для определения, есть ли на теплообменнике значительное отложение, указывающее на загрязнение, на основании генерированного значения.
22. Система по п. 21, включающая:
чувствительный элемент тензодатчика, расположенного на элементе сажеобдувочного устройства, чтобы отслеживать значение деформации на элементе сажеобдувочного устройства, причем генерируемое значение основано на отслеженном значении деформации.
23. Система по п. 22, кроме того, включающая:
устройство линейного кодирования, чтобы определять линейное положение элемента сажеобдувочного устройства относительно контрольного положения;
устройство углового кодирования, чтобы определять угловую ориентацию элемента сажеобдувочного устройства относительно исходного положения;
систему управления, связанную с упомянутыми устройствами кодирования и принимающую от них данные, соответствующие отслеженным линейному и угловому положениям элемента сажеобдувочного устройства; и
систему сбора данных, соединенную с чувствительным элементом тензодатчика, чтобы регистрировать значения деформации, отслеженные чувствительным элементом тензодатчика, причем система сбора данных принимает и сохраняет информацию по расположению элемента сажеобдувочного устройства от системы управления, включая линейное и угловое положения сажеобдувочного устройства.
24. Система по п. 22, отличающаяся тем, что система сбора данных конфигурирована для:
определения того, есть ли одно или несколько значительных отложений на теплообменнике, на основании значения и линейного положения и угловой ориентации сопел; и
определения, когда определено, что на теплообменнике есть одно или несколько значительных отложений, конкретной пары возможных мест одного или нескольких значительных отложений на теплообменнике на основании линейного положения и угловой ориентации сопел.
25. Система по п. 21, отличающаяся тем, что система сбора данных конфигурирована для:
генерирования в каждом из множества расположений элемента сажеобдувочного устройства в котле-утилизаторе во время эксплуатации котла-утилизатора соответствующего значения, указывающего на одну или больше сил противодействия, передаваемых обратно на элемент сажеобдувочного устройства посредством одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением, подаваемых элементом сажеобдувочного устройства, когда он находится в этом конкретном расположении, причем каждое расположение элемента сажеобдувочного устройства определяется соответствующим линейным положением между первым исходным положением и вторым положением максимального ввода и угловой ориентацией элемента сажеобдувочного устройства.
26. Система по п. 25, отличающаяся тем, что система сбора данных конфигурирована для:
построения для элемента сажеобдувочного устройства таблицы, которая указывает, расположено ли по меньшей мере одно значительное отложение по меньшей мере в одном месте на теплообменнике, соответствующем каждому из множества расположений элемента сажеобдувочного устройства.
27. Компьютерный программный продукт для обнаружения загрязнений теплообменника котла-утилизатора с помощью элемента сажеобдувочного устройства, который подает первую и вторую струи текучей среды под давлением из первого и второго сопел, причем компьютерный программный продукт включает:
энергонезависимый машиночитаемый носитель, имеющий введенный машиночитаемый программный код, причем машиночитаемый программный код включает:
машиночитаемый программный код для генерации значения, указывающего на одну или больше сил противодействия, создаваемых при воздействии одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением на теплообменник или одно или больше значительных отложений на теплообменнике и передаваемых обратно на элемент сажеобдувочного устройства посредством одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением; и
машиночитаемый программный код для определения, когда на теплообменнике есть значительное отложение, указывающее на загрязнение, на основании генерированного значения.
28. Компьютерный программный продукт по п. 27, включающий:
машиночитаемый программный код для приема отслеженного значения деформации от чувствительного элемента тензодатчика, расположенного на элементе сажеобдувочного устройства, чтобы отслеживать значение деформации на элементе сажеобдувочного устройства, причем генерированное значение основано на отслеженном значении деформации.
29. Компьютерный программный продукт по п. 28, включающий:
машиночитаемый программный код для приема данных от устройства линейного кодирования и устройство углового кодирования, соответствующих отслеженным линейному и угловому положениям элемента сажеобдувочного устройства;
машиночитаемый программный код для регистрации значений деформации, отслеженных чувствительным элементом тензодатчика; и
машиночитаемый программный код для сохранения информации по расположению элемента сажеобдувочного устройства, включающей линейное и угловое положения сажеобдувочного устройства.
30. Компьютерный программный продукт по п. 27, включающий машиночитаемый программный код для:
определения того, есть ли одно или несколько значительных отложений на теплообменнике, на основании упомянутого значения и линейного положения и угловой ориентации сопел; и
определения, когда определено, что на теплообменнике есть одно или несколько значительных отложений, конкретной пары возможных мест одного или нескольких значительных отложений на теплообменнике на основании линейного положения и угловой ориентации сопел.
31. Компьютерный программный продукт по п. 27, включающий:
машиночитаемый программный код для генерации в каждом из множества расположений элемента сажеобдувочного устройства в котле-утилизаторе во время эксплуатации котла-утилизатора соответствующего значения, указывающего на одну или больше сил противодействия, передаваемых обратно на элемент сажеобдувочного устройства посредством одной или обеих первой и второй струй текучей среды под давлением подаваемых элементом сажеобдувочного устройства в этом конкретном расположении, причем каждое расположение элемента сажеобдувочного устройства определяется соответствующим линейным положением между первым исходным положением и вторым положением максимального ввода и угловой ориентацией элемента сажеобдувочного устройства.
32. Компьютерный программный продукт по п. 31, включающий:
машиночитаемый программный код для построения для элемента сажеобдувочного устройства таблицы, которая указывает, расположено ли по меньшей мере одно значительное отложение по меньшей мере в одном месте на теплообменнике, соответствующем каждому из упомянутого множества расположений элемента сажеобдувочного устройства.
Наверх