Page 70 - 电力与能源2022年第六期

5 3 2 佟 鹏, 等: 水泥窖余热锅炉炉管泄漏声学监测系统设计

曲线图等图形化界面显示监测结果, 并提供用户 最大值为 0.109m , 能够满足工程要求。对于实
常用操作功能, 例如: 历史查询、 修改标定参数和 际环境应用与试验结果的误差, 通过分析可以知
帮助等功能。网络客户端运用网络技术达到实时 道, 本系统出现误差的关键点在于声速的标定。
访问就地用户界面、 软件升级和技术服务的目的。 声波在介质中的传播受到温度和组分的影响, 其
中受温度影响较大。余热锅炉省煤器和过热器所
处环境温度偏差对声速影响相对较小, 且本系统
测温平台设计双层布置, 因此能够保证误差在工

程要求的范围内。
3 结语

余热发电锅炉运行环境恶劣, 工质管束极易
图 6 余热锅炉泄漏监测系统软件结构框图
发生泄漏, 研究和开发适用于余热锅炉的炉管泄
2.3 系统性能测试 漏声学监测系统意义重大。本文介绍了适用于水
由于余热锅炉实际工作中爆管的时间、 位置
泥窖余热锅炉的炉管泄漏声学监测系统, 该系统
不确定, 因此搭建了 5m×4m×4m 管阵列试验
具有准确、 智能、 集成和可视化等优点, 为具有复
台测试本系统性能, 传声器的布置如图 7 所示。
杂炉内环境的余热锅炉监测提供了严谨合理的技
管内压力由空压机提供, 最高排气压力为2MPa ,
术方案。
通过在管壁开 2mm 的孔洞代替管壁的破坏。标
参考文献:
定试验环境声速为 345.6m · s , 选取 4 个孔洞
-1
[ 1 ] 唐 强,刘 义,樊越胜,等 . 某余热锅炉爆管原因分析
作为泄漏点进行试验, 过程中记录定位结果和系
和改造[ J ] . 锅炉技术, 2003 , 34 ( 6 ): 6.
统响应情况, 如表 1 所示。
TANG Qian g , LIU Yi , FAN Yueshen g , etal.Ba y onet
tubecrackinvesti g ationofanwasteheatbolierandim p ov-
ement [ J ] .BoilerTechnolo gy , 2003 , 34 ( 6 ): 6.
[ 2 ] 王 琳 .炉 内 管 道 泄 露 声 检 测 与 定 位 系 统 的 研 究 现 状
[ J ] . 应用声学, 2010 , 29 ( 1 ): 1-10.
WANG Lin.Reacherchstatusoftheacousticdetection
andlocations y stemforboilertubeleaka g e [ J ] .Journalof
A pp liedAcoustics , 2010 , 29 ( 1 ): 1-10.
[ 3 ] 姜根山,安连锁,田 静,等 .炉 管 泄 漏 口 喷 流 噪 声 的
辐射 特 性 [ J ] . 中 国 电 机 工 程 学 报, 2010 , 30 ( 29 ):
24-29.
JIANG Genshan , ANLiansuo , TIANJin g , etal.Acous-
ticradiationcharacteristicsof j etnoisefromaboiler-tube
leaka g ehole [ J ] .Proceedin g soft he CSEE , 2010 , 30
图 7 传声器布置方案
( 29 ): 24-29.
由表 1 可以看出, 系统对每次泄漏都能够响
[ 4 ] 刘云武,杨 卫 .基于传声器阵列的声源定位系统设计
应定位, 方向最大误差为 0.208m , 平均绝对误差 [ J ] . 压电与声光, 2014 , 36 ( 2 ): 314-316.
表 1 试验结果
是否 是否 是否 是否
泄漏点坐标 ( 0.3 , 0.1 , 1.5 ) ( 0.8 , 0.1 , 2.0 ) ( 1.5 , 0.1 , 2.7 ) ( 2.0 , 0.1 , 0.8 )
响应 响应 响应 响应
1 ( 0.305 , 0.121 , 1.482 ) 是 ( 0.785 , 0.116 , 2.096 ) 是 ( 1.630 , 0.106 , 2.781 ) 是 ( 1.887 , 0.008 , 0.879 ) 是
2 ( 0.342 , 0.098 , 1.520 ) 是 ( 0.796 , 0.127 , 1.987 ) 是 ( 1.577 , 0.088 , 2.812 ) 是 ( 2.108 , 0.110 , 0.714 ) 是
3 ( 0.296 , 0.112 , 1.566 ) 是 ( 0.789 , 0.089 , 1.993 ) 是 ( 1.389 , 0.090 , 2.591 ) 是 ( 2.065 , 0.184 , 0.955 ) 是
( 0.268 , 0.104 , 1.527 ) 是 ( 0.804 , 0.110 , 2.090 ) 是 ( 1.422 , 0.203 , 2.651 ) 是 ( 2.105 , 0.063 , 0.881 ) 是
4
5 ( 0.316 , 0.006 , 1.432 ) 是 ( 0.798 , 0.101 , 2.340 ) 是 ( 1.548 , 0.133 , 2.756 ) 是 ( 1.986 , 0.090 , 0.742 ) 是
方向最大误差 ( 0.042 , 0.021 , 0.068 ) ( 0.015 , 0.087 , 0.340 ) ( 0.130 , 0.103 , 0.112 ) ( 0.208 , 0.084 , 0.155 )
平均绝对误差 ( 0.020 , 0.027 , 0.040 ) ( 0.005 , 0.013 , 0.109 ) ( 0.089 , 0.033 , 0.081 ) ( 0.081 , 0.029 , 0.092 )
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