阅读说明：本技术 锅炉受热面管壁温修正方法、装置和存储介质 (Method and device for correcting tube wall temperature of boiler heating surface and storage medium ) 是由 肖国华 马东方 李世涛 蔡红生 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种锅炉受热面管壁温修正方法。该方法包括：获取受热面管的氧化皮厚度和对应的锅炉运行时间；根据所述氧化皮厚度和运行时间,利用预设数学模型计算金属当量温度值；获得锅炉炉外壁温测点的温度值；根据所述金属当量温度值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正,获得受热面管壁温修正值。本发明还公开了一种锅炉受热面管壁温修正装置及计算机可读存储介质。本发明能够实现提供一种更准确地对锅炉炉外壁温测点监测的受热面管壁温值进行修正的方法。(The invention discloses a method for correcting the wall temperature of a boiler heating surface pipe. The method comprises the following steps: obtaining the thickness of the oxide scale of the heated surface pipe and the corresponding boiler operation time; calculating a metal equivalent temperature value by using a preset mathematical model according to the thickness and the operation time of the scale; obtaining a temperature value of a temperature measuring point on the outer wall of the boiler; and correcting the temperature value of the furnace outer wall temperature measuring point according to the metal equivalent temperature value to obtain a heated surface pipe wall temperature corrected value. The invention also discloses a device for correcting the wall temperature of the heated surface pipe of the boiler and a computer readable storage medium. The invention can realize the purpose of providing a method for more accurately correcting the temperature value of the tube wall of the heating surface monitored by the temperature measuring point on the outer wall of the boiler.)

锅炉受热面管壁温修正方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及电站设备安全监测技术领域，尤其涉及一种锅炉受热面管壁温修正方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

高温蠕变断裂是电站锅炉受热面管的主要失效形式，因蠕变断裂导致的爆管事故占锅炉非计划停运事故的一半以上。而电站设备锅炉中受热面管的壁温值则是影响受热面管蠕变寿命的首要因素。因此，准确获取受热面管的真实金属壁温，对于掌握设备的健康状况，减少超温引起的受热面管泄漏起着重要的作用。

目前，由于烟气环境、传热特性、辐射区域等因素的影响，导致在炉内直接安装温度测点不太现实，温度测点容易受到高温环境的影响，长期下来，温度测点会发生损坏，导致监测的数据有误。因此，现有技术中，对于炉内受热面管的实际壁温的监测，主要通过在炉外安装壁温测点，并根据操作人员的行业经验对壁温测点监测到的温度值进行判断调整，从而确定受热面管的温度值。而这种依靠操作人员的经验去调整受热面管壁温的方法往往还是不够准确，容易与受热面管的实际壁温值存在偏差，导致还是不能准确反映炉内受热面管的真实金属壁温。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种锅炉受热面管壁温修正方法、装置和计算机可读存储介质，旨在实现提供一种更准确地对锅炉炉外壁温测点监测的受热面管壁温值进行修正的方法。

为实现上述目的，本发明提供一种锅炉受热面管壁温修正方法，所述锅炉受热面管壁温修正方法包括以下步骤：

获取受热面管的氧化皮厚度和对应的锅炉运行时间；

根据所述氧化皮厚度和运行时间，利用预设数学模型计算金属当量温度值；

获得锅炉炉外壁温测点的温度值；

根据所述金属当量温度值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。

可选地，所述获取受热面管的氧化皮厚度的步骤包括：

获得炉外壁温测点的位置；

根据所述炉外壁温测点的位置和预设的锅炉参数确定受热面管的氧化皮厚度的测点位置；

对所述测点位置进行超声波测厚，获得受热面管的氧化皮厚度。

可选地，所述对所述测点位置进行超声波测厚，获得受热面管的氧化皮厚度的步骤还包括：

接收用户对所述受热面管进行割管检验获得的参数和金相法计算后输入的受热面管的氧化皮厚度修正值；

根据所述氧化皮厚度修正值对所述受热面管进行超声波测厚，获得受热面管的氧化皮厚度。

可选地，所述预设数学模型为：

其中，t是运行时间(单位h)，x是氧化皮厚度(单位mm)，T是当量温度(单位℃)，a和b是材料常数。

可选地，所述根据所述金属当量温度值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值的步骤包括：

获取炉外壁温测点预设时间内得平均温度值；

根据所述金属当量温度值和所述预设时间内得平均温度值利用预设第一公式计算获得壁温测点校正差值；

根据所述壁温测点校正差值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。

可选地，所述预设第一公式为：

ΔT＝T1-T2

其中，△T为壁温测点校正差值，T1为金属当量温度值，T2为预设时间内得平均温度值。

可选地，所述根据所述壁温测点校正差值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值的步骤包括：

根据所述壁温测点校正差值和所述炉外壁温测点的温度值利用预设第二公式进行计算，获得受热面管壁温修正值。

可选地，所述预设第二公式为：

T3’＝T3+ΔT

其中，T3’为受热面管壁温修正值，T3为炉外壁温测点的温度值，△T为壁温测点校正差值。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种锅炉受热面管壁温修正装置，所述锅炉受热面管壁温修正装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的锅炉受热面管壁温修正程序，所述锅炉受热面管壁温修正程序被所述处理器执行时实现如上所述的锅炉受热面管壁温修正方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有锅炉受热面管壁温修正程序，所述锅炉受热面管壁温修正程序被处理器执行时实现上述的锅炉受热面管壁温修正方法的步骤。

本发明提供一种锅炉受热面管壁温修正方法、装置和计算机存储介质。在该方法中，获取受热面管的氧化皮厚度和对应的锅炉运行时间；根据所述氧化皮厚度和运行时间，利用预设数学模型计算金属当量温度值；获得锅炉炉外壁温测点的温度值；根据所述金属当量温度值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。通过上述方式，本发明能根据受热面管的氧化皮厚度计算金属当量温度值，并根据金属当量温度值对炉外壁温测点监测的温度值进行修正，使得修正后的温度值更接近受热面管的实际温度值，该温度值可作为锅炉受热面管壁温在线监测和寿命损耗计算的关键参数，使运行人员能够及时通过修正后的温度值掌握设备的健康状况，减少超温引起的受热面管泄漏。同时，本发明方法利用的是电厂已有的炉外壁温测点，不需新增测点，没有改造成本，是一种较便捷实用的具有较高准确度的受热面管温度值的获得方法。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；

图2为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第三实施例的流程示意图；

图5为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第四实施例的流程示意图；

图6为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第五实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图。

本发明实施例终端可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等具有数据处理功能的终端设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、Wi-Fi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及锅炉受热面管壁温修正程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的锅炉受热面管壁温修正程序，并执行以下操作：

获取受热面管的氧化皮厚度和对应的锅炉运行时间；

根据所述氧化皮厚度和运行时间，利用预设数学模型计算金属当量温度值；

获得锅炉炉外壁温测点的温度值；

根据所述金属当量温度值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的锅炉受热面管壁温修正程序，还执行以下操作：

所述获取受热面管的氧化皮厚度的步骤包括：

获得炉外壁温测点的位置；

根据所述炉外壁温测点的位置和预设的锅炉参数确定受热面管的氧化皮厚度的测点位置；

对所述测点位置进行超声波测厚，获得受热面管的氧化皮厚度。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的锅炉受热面管壁温修正程序，还执行以下操作：

所述对所述测点位置进行超声波测厚，获得受热面管的氧化皮厚度的步骤还包括：

接收用户对所述受热面管进行割管检验获得的参数和金相法计算后输入的受热面管的氧化皮厚度修正值；

根据所述氧化皮厚度修正值对所述受热面管进行超声波测厚，获得受热面管的氧化皮厚度。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的锅炉受热面管壁温修正程序，还执行以下操作：

所述预设数学模型为：

其中，t是运行时间(单位h)，x是氧化皮厚度(单位mm)，T是当量温度(单位℃)，a和b是材料常数。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的锅炉受热面管壁温修正程序，还执行以下操作：

所述根据所述金属当量温度值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值的步骤包括：

获取炉外壁温测点预设时间内得平均温度值；

根据所述金属当量温度值和所述预设时间内得平均温度值利用预设第一公式计算获得壁温测点校正差值；

根据所述壁温测点校正差值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的锅炉受热面管壁温修正程序，还执行以下操作：

所述预设第一公式为：

ΔT＝T1-T2

其中，△T为壁温测点校正差值，T1为金属当量温度值，T2为预设时间内得平均温度值。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的锅炉受热面管壁温修正程序，还执行以下操作：

所述根据所述壁温测点校正差值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值的步骤包括：

根据所述壁温测点校正差值和所述炉外壁温测点的温度值利用预设第二公式进行计算，获得受热面管壁温修正值。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的锅炉受热面管壁温修正程序，还执行以下操作：

所述预设第二公式为：

T3’＝T3+ΔT

其中，T3’为受热面管壁温修正值，T3为炉外壁温测点的温度值，△T为壁温测点校正差值。

本发明锅炉受热面管壁温修正设备的具体实施例与下述锅炉受热面管壁温修正方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

参照图2，图2为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第一实施例的流程示意图，所述锅炉受热面管壁温修正方法包括：

步骤S100，获取受热面管的氧化皮厚度和对应的锅炉运行时间；

在本发明实施例中，受热面管位于电厂锅炉的内部，由多根受热管组成。先获取受热面管的氧化皮厚度和对应的锅炉运行时间。受热面管的氧化皮厚度与锅炉运行时间相对应，锅炉的运行时间越长，受热面管的氧化皮厚度越厚，因此在获得受热面管的氧化皮厚度的同时，记录该厚度对应的锅炉的运行时间。具体地，受热面管的氧化皮厚度可以通过超声波测厚进行离线检验获得，也可以通过割管等手工测量方式获得。

步骤S200，根据所述氧化皮厚度和运行时间，利用预设数学模型计算金属当量温度值；

在获得锅炉的氧化皮厚度和运行时间后，可以根据氧化皮厚度和运行时间利用预设数学模型计算金属当量温度值。

所述数学模型，是指锅炉管内壁氧化层的生长动力学规律是与运行时间、温度有一定的函数关系，通过试验数据拟合可得到此函数关系，并以此为基础建立数学模型。

所述金属当量温度，是指对于计算蠕变寿命损耗来说，某一特定时间的金属壁温意义不大。因为某一特定时间的金属壁温是随时间不断变化的。而某段管子，不管曾经在何种温度、何种应力条件下运行多少时间，其寿命的损耗程度总可以等效于在某一固定的金属温度及特定的应力条件下服役了相同时间，这个等效的金属温度就称之为金属当量温度。

所述预设数学模型为：

其中，t是运行时间(单位h)，x是氧化皮厚度(单位mm)，T是当量温度(单位℃)，a和b是材料常数。

在预设数学模型中，a,b是材料常数，通过试验数据拟合获得。

步骤S300，获得锅炉炉外壁温测点的温度值；

获得锅炉炉外壁温测点的温度值，该温度值由位于锅炉外侧的壁温测点监控获得。该锅炉外侧的壁温测点监控获得温度值与受热面管的实际温度值是存在偏差的。一般，大概有5～10℃的偏差，并且，后期由于管子氧化导致的传热特性恶化，甚至能达到30℃左右的偏差。

步骤S400，根据所述金属当量温度值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。

在通过上述步骤获得金属当量温度值后，根据该金属当量温度值对炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。该受热面管壁温修正值更接近受热面管的实际温度值，比炉外壁温测点监测得到的温度值更能准确反映受热面管的实际温度。

本发明提供一种锅炉受热面管壁温修正方法、装置和计算机存储介质。在该方法中，获取受热面管的氧化皮厚度和对应的锅炉运行时间；根据所述氧化皮厚度和运行时间，利用预设数学模型计算金属当量温度值；获得锅炉炉外壁温测点的温度值；根据所述金属当量温度值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。通过上述方式，本发明能根据受热面管的氧化皮厚度计算金属当量温度值，并根据金属当量温度值对炉外壁温测点监测的温度值进行修正，使得修正后的温度值更接近受热面管的实际温度值，该温度值可作为锅炉受热面管壁温在线监测和寿命损耗计算的关键参数，使运行人员能够及时通过修正后的温度值掌握设备的健康状况，减少超温引起的受热面管泄漏。同时，本发明方法利用的是电厂已有的炉外壁温测点，不需新增测点，没有改造成本，是一种较便捷实用的具有较高准确度的受热面管温度值的获得方法。

请参阅图3，图3为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第二实施例的流程示意图。

基于上述实施例，本实施例中，步骤S100包括：

步骤S110，获得炉外壁温测点的位置；

在本实施例中，先获得炉外壁温测点的位置，具体的，可以构建一个锅炉受热面壁温测点清单，包括测点编号、测点位置、测点特性描述等。

步骤S120，根据所述炉外壁温测点的位置和预设的锅炉参数确定受热面管的氧化皮厚度的测点位置；

在获得炉外壁温测点的位置后，根据炉外壁温测点的位置和预设的锅炉参数确定受热面管的氧化皮厚度的测点位置。具体地，可根据炉外壁温测点的位置和锅炉设计参数和炉膛温度场分布，选取合适的受热面管进行氧化皮厚度测试的测点位置。

步骤S130，对所述测点位置进行超声波测厚，获得受热面管的氧化皮厚度。

在选取合适的受热面管进行氧化皮厚度测试的测点位置后，对该测点位置进行超声波测厚，即控制超声波测厚工具对受热面管的测点位置进行测量，获得受热面管的氧化皮厚度。

请参阅图4，图4为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第三实施例的流程示意图。

基于上述实施例，本实施例中，步骤S130还包括：

步骤S140，接收用户对所述受热面管进行割管检验获得的参数和金相法计算后输入的受热面管的氧化皮厚度修正值；

在本实施例中，在获得受热面管的氧化皮厚度后，还可以对受热面管的氧化皮厚度进行进一步地修正。具体地，可以接收用户对该受热面管进行割管检验和金相法计算后输入的受热面管的氧化皮厚度修正值。根据金相法计算氧化皮厚度修正值为现有技术，本申请不作赘述。

步骤S150，根据所述氧化皮厚度修正值对所述受热面管进行超声波测厚，获得受热面管的氧化皮厚度。

在获得氧化皮厚度修正值后，根据该氧化皮厚度修正值对受热面管的氧化皮厚度进行修正，获得修正后的受热面管的氧化皮厚度。该修正后的受热面管的氧化皮厚度更加准确，更能体现受热面管的实际情况。

请参阅图5，图5为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第四实施例的流程示意图。

基于上述实施例，本实施例中，步骤S400包括：

步骤S410，获取炉外壁温测点预设时间内得平均温度值；

在本实施例中，先获取炉外壁温测点预设时间内得平均温度值。该预设时间为设定时间，一般，根据经验，该预设时间最好不少于30天。具体地，该平均温度值可以从电厂DCS或SIS系统中导出预设时间内的壁温测点的历史数据，并根据该历史数据求均计算获得。该平均温度值能反应锅炉稳定工况下工作的长时平均温度。

步骤S420，根据所述金属当量温度值和所述预设时间内得平均温度值利用预设第一公式计算获得壁温测点校正差值；

根据金属当量温度值和预设时间内得平均温度值，利用预设第一公式可以获得壁温测点校正差值。

该预设第一公式为：

ΔT＝T1-T2

其中，△T为壁温测点校正差值，T1为金属当量温度值，T2为预设时间内得平均温度值。

通过上述公式，可以计算壁温测点校正差值。

步骤S430，根据所述壁温测点校正差值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。

在获得壁温测点校正差值后，可以根据该壁温测点校正差值对所述炉外壁温测点的温度值进行修正，获得受热面管壁温修正值。该受热面管壁温修正值更接近受热面管的实际温度值，比炉外壁温测点监测得到的温度值更能准确反映受热面管的实际温度。

请参阅图6，图6为本发明锅炉受热面管壁温修正方法第五实施例的流程示意图。

基于上述实施例，本实施例中，步骤S430包括：

步骤S431，根据所述壁温测点校正差值和所述炉外壁温测点的温度值利用预设第二公式进行计算，获得受热面管壁温修正值。

在本实施例中，在获得壁温测点校正差值后，可以根据该壁温测点校正差值和炉外壁温测点的温度值，利用预设第二公式进行计算，获得受热面管壁温修正值。

该预设第二公式为：

T3’＝T3+ΔT

其中，T3’为受热面管壁温修正值，T3为炉外壁温测点的温度值，△T为壁温测点校正差值。

通过上述公式，可以根据壁温测点校正差值和炉外壁温测点的温度值计算获得受热面管壁温修正值，该受热面管壁温修正值更接近受热面管的实际温度值，比炉外壁温测点监测得到的温度值更能准确反映受热面管的实际温度。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质。

本发明计算机可读存储介质上存储有锅炉受热面管壁温修正程序，所述锅炉受热面管壁温修正程序被处理器执行时实现如上所述的锅炉受热面管壁温修正方法的步骤。

其中，在所述处理器上运行的锅炉受热面管壁温修正程序被执行时所实现的方法可参照本发明锅炉受热面管壁温修正方法各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。