烟气在线监测范例6篇

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烟气在线监测范文1

关键词: 极限电流型氧化锆 喷射引流 铵盐沉积

中图法分类号: X831 文献标识码: A

0 引言

氮氧化物是燃煤电站排放的主要污染物之一。2011年国家环境保护部《火电厂大气污染物排放标准》中,规定了严格的排放标准,2014年7月1日现有火力发电锅炉NOX排放值要求低于100 mg/m3。脱硝烟气在线监测系统的可靠性对脱硝系统的正常运行起着至关重要的作用。

1 双池多层厚膜氧化锆的原理

1.1 普通氧化锆型氧气分析仪的传感器检测原理:

氧化锆固体电解质为氧离子导体,在600℃以上,具有较好的氧离子导电性。它是利用氧化锆的浓差电动势(即浓差电池)效应,来检测气体中氧气含量的。其检测原理见图1,在氧化锆电解质的两面各烧结一个铂电极,当氧化锆两侧的氧浓度不同时,氧浓度高的一侧的氧以离子形式向氧浓度低的一侧迁移,结果使氧浓度高的一侧铂电极失去电子显正电,而氧浓度低的一侧铂电极得到电子显负电,因而在两铂电极之间产生氧浓差电势。此电势在温度一定时(600℃以上),只与两侧气体中氧气含量的差有关。若一侧氧气含量已知(如空气中氧气含量为常数),则另一侧氧气含量(如烟气中氧气含量)就可用氧浓差电势表示。测出氧浓差电势,便可知道烟气中氧气含量,其形成的电压与氧气浓度差对数相关。

1.2极限电流型氧化锆原理

极限电流型氧化锆是在ZrO2 基片两面涂覆多孔铂电极,一侧电极上用开有扩散孔的封闭结构覆盖,在600℃以上的工作温度下,两极间施加一定电压,环境气氛中的氧气将通过扩散孔从电解质的一侧泵向另一侧,这种作用称为氧泵,氧泵作用形成的氧离子电流称为氧泵电流,见图2。

阴极发生还原反应:O2+4e2O2-

阳极发生氧化反应:2O2-O2+4e

当电压逐渐从零增大时,电流最初随电压升高而增大,但由于受氧分子向阴极扩散速度的影响,使得电流最终达到饱和而出现电流极限,平台处电流即为极限电流,极限电流的大小与环境气氛中的氧气浓度成正比, 因此可以通过极限电流来测量气氛中的氧气浓度,这就是极限电流式氧化锆传感器测氧的基本原理。

由上述工作原理可看出,极限电流型氧化锆在测量中,当负电极侧完全没有氧气时,氧化锆中就没有极限电流,所以该氧化锆不存在零点漂移的问题。

1.3 双池多层厚膜氧化锆检测NOX和O2的原理和结构,见图3

1.3.1 被测气体扩散进入传感器第一测量池:

第一测量池内的氧气被排出,产生极限电流,通过测量极限电流来测量被测气体中的氧气浓度,其浓度量纲为 % V/V;同时第一测量池内的二氧化氮发生分解反应:2NO22NO+O2,完成NO2NO转换。由于其转换过程分解出的氧气,浓度量纲仅为10-6 V/V,故不影响氧气测量的结果。

1.3.2 被测气体继续扩散进入氧化锆第二测量池:

第二测量池内一氧化氮产生分解: 2NON2 + O2,分解的氧气被排出,产生极限电流,通过测量极限电流来测量被测气体中的氮氧化物浓度。

通过上述过程,在一个传感器内部连续完成了氧气的检测、二氧化氮向一氧化氮的转换和氮氧化物的检测。传感器由氧化锆厚膜材料组合成一体结构,测量池、加热和控温均密闭在传感器中,非常精巧,从结构上称之为“双池多层厚膜氧化锆”。

2 脱硝烟气在线监测系统的采样原理和技术特点

2.1脱硝烟气在线监测系统的采样原理

该系统采样为完全抽取式,采用喷射引流+烟气回流的组合探头。其工作原理为:通过探头的回流孔向烟道内持续喷射压缩空气,利用文丘里管的原理,将烟道内的烟气引至烟道外传感器下方检测,检测过的烟气再与喷射空气混合送回到烟道内,见图4。

2.2 脱硝烟气在线监测系统测量特点

传统的红外或者其他分析仪一般只可检测NO,不能检测NO2 。在脱硝系统后的烟气中,NO2在NOX中的比例大幅上升,并且也不是一个固定比例,一般在20%~60%区间内变化,所以使用红外分析仪的CEMS中就需要另行增加NO2NO转换装置后,才可以实际完成检测NOX ,且常规的烟气在线监测系统还需增加一套测量氧气单元。

双池多层厚膜氧化锆分析仪正好同时检测了脱硝控制需要的三个检测项目:NO、NO2、O2,而无需增加其他设备。

2.3双池多层厚膜氧化锆在线校准方式

双池厚膜氧化锆传感器的检测原理决定了其校准方式:

校准氧气:零点无漂移,所以零点无需校准,或者在校准NOX同时验证校准;只需通入空气即可单点校准氧气的量程。

校准氮氧化物:通入空气校准零点;只用一种NO标气即可校准氮氧化物的量程。

2.4采样方式不会产生铵盐结晶

脱硝后烟气含逃逸氨,这些逃逸氨在低于280℃时会产生铵盐结晶,传统的抽取采样装置如果采样管线内伴热温度小于280℃,铵盐结晶肯定会逐渐堵塞输气管或淤积在预处理系统的其他部位,且无法清理。双池氧化锆分析仪可直接检测烟气大于300℃的烟气而无需对烟气降温,当烟气温度小于300℃时脱硝装置会停止喷氨,故不会发生铵盐结晶。

3.总结

经过机组安装使用,双池多层厚膜氧化锆在脱硝烟气在线监测系统中能够准确快速的测量烟气中氮氧化物和氧量,满足国家相关标准要求。

1. 姚伟,刘玺,周明军,武强.流延共烧结制备极限电流式氧传感器的研究[J].传感器与微系统.2012,31(8)

2. 于洪,刘慷.选择性催化还原烟气脱硝技术在玉环电厂4×1000MW机组上的应用[J].电力环境保护, 2009, 25(3)

3. 阿不都可力木·阿不都拉,黄立华. 烟气脱硝在线连续监测系统应用探索[J].中国环保产业.2012(02)

4.冯立波,罗钟高,葛春亮.火电厂SCR烟气脱硝工艺系统设计[J].能源工程.2009(01)

烟气在线监测范文2

关键词:红外线;NDIR;烟气;监测

0 引言

工业发展带来经济腾飞的同时,也给环境带来极大的负担。环境污染,尤其是大气污染程度不断加深,严重影响了人们的正常生活和身体健康。固定污染源烟气的排放是大气污染气体的主要来源之一,研发具有实时性、智能化、稳定性好、可靠性高且操作简单的烟气监测系统,对于我国烟气自动监测系统的发展,控制烟气中污染物质的排放具有实际意义。

1 红外线气体分析仪在烟气自动检测系统中的应用

1.1 测量原理 我国当前使用的气体分析仪器在监测范围、测量精度、组分分析方面,存在较大的局限性,而新型的非分散红外线(NDIR)技术,则能实现对多组分烟气浓度的检测,该技术检测原理为气体红外吸收,在测量过程中无需消耗物质,因此具有使用寿命长、稳定性好、选择性强、测量范围广、高精准度,具有广泛的推广意义。

烟气中的主要成分为硫、氮、碳的氧化物,主要以二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)为主,这类气体在红外波段有独特的吸收波,被称为特征吸收波(表1)。特征吸收波根据物质不同,波形各异,因此可用作鉴别各类物质的依据。而气体浓度的确定,则是根据特征吸收光谱对红外能量的吸收能力进行检测的。根据朗伯-比尔吸收定律可知,当待测气体组分有红外光通过时,气体分子吸收特定波长的红外线。

表1 烟气中各组分特征吸收波

[\&\&\&\&\&\&\&\&\&\&\&\&][气体

特征吸收波/μm][CO2

4.3][CO

4.65][NO

5.3][H20

3-6][SO2

7.3]

1.2 测量方式 单光束双波长法中有测量滤光片和参比滤光片,其中测量滤光片是对有特征吸收红外光谱通过的待测组分进行测量,透过测量气室的光线强度受烟气浓度的影响,测量值记为I;而参比滤光片测量组分不吸收通过的红外光,因此透过测量气室的光线强度几乎不受被测组分浓度变化的影响,测量结果作为参照,记为I0。根据朗伯-比尔定律,待测气体吸收光度与其浓度关系满足关系式:-In(I/I0)=LkC,I为测量光强度,I0为参照光强度,L是红外线经过吸收气体的路径,k待测气体的吸收系数,C为气体的浓度,单位为mg/m3。

气体滤波相关法是将被测气体填充在气体滤光池中,代替上述方法中的参比滤光片,利用此法可提高被测气体组分对特征波的吸收效果。这一测量系统由五部分组成:光源由能斯特灯发射红外光;测量气室有抽气孔和充气孔,为待测气体组分浓度的稳定提供了保障,而高温伴热功能,可有效防止水蒸气和污染物冷凝,造成对测量结果的干扰;切光轮主要负责将光束信号射频模式化;滤波轮上安装不同被测气体的气体滤光池和测量滤光片,滤波轮和切光轮的旋转动作由无刷直流电动机提供动力,对各组分的测定则由自动化控制系统发送控制指令完成测量;光电管前安装放大器,以提高弱信号接收的可靠性。

被测气体滤光池和测量滤光片的位置由设备内部处理器控制,一次测量过程可对待测气体进行多次扫描,以提高信号的信噪比,减少测量误差。利用微处理器可对各式干扰进行有效处理;使用靠减去干扰组分浓度的方法可对不同待测组分光谱重叠进行有效处理;而校正因子则是用来处理干扰组分对测量组分吸收系数的影响。

1.3 技术分析 ①烟气分析。烟气分析仪采用的分析技术为单光束双波长与气体滤波相关技术的结合,滤波轮上的气体滤波池能实现对不同气体的同时测量,并利用干扰参数扣除技术,大大提高了测量结果的准确度,并能实现对一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、甲烷、氨气以及氯化氢八种气体的高精度持续性检测。如对一氧化碳的测量范围可达4000mg/m3,精度可达到0.1%。②信号放大电路。信号放大电路利用CMOS工艺制成的斩波稳零结合多级放大模式,主要组成部件有多路开关和仪表放大器。信号放大电路增益高、响应快,输入偏置电流小等优点,能有效减少误差,还具有自动调零的功能,增加了测量的精准度和稳定性。③烟气连续排放监测系统。烟气连续排放监测系统的构成包括了多种学科,如智能采样技术、数字滤波算法技术、软件自动识别补偿轻微污染技术、网络技术、分布技术、光功率软件修正技术以及多线程布控技术等。该系统具有的功能也较为完善,目前已经实现的功能主要有定量测量功能、自动校零、异常报警、远程传输、报表生成等各项功能。

1.4 应用 ①对烟气监测及管理。红外线气体分析仪主要利用嵌入式软件,完成对污染源气态污染物的监控职能,并为相关部门提供检查对象的瞬时值和历史记录,当污染源超标时,还可利用自动报警功能对相关部门发出警示。该系统对污染源进行的连续性测量,可为环保部门提供电子政务和办公自动化所需的基本材料,为部门制定环保政策提供可靠的数据支持。嵌入式软件在信号处理方面具有较强的灵活性,可对不同变量和浓度范围的气体进行测量;取样方面更加智能化,与算法相结合,可剔除异常测量值,提高测量结果的准确率。②技术指标。该套设备所能达到的技术指标如下:零点漂移可控制在±2.5%范围内(F.S/3d或7d),量程漂移不超过±2.5%,线性误差在±5.0%以内,响应时间不超过200s,重复性低于0.5%,输出波动低于0.4%,可对电源、标定、分析仪故障发出警报输出。对各气体的测量量程分别可达到SO2为4000、NO2为1000、NO为2500、CO为2500,检测下线为10(单位:mg/m3)。

2 结束语

随着社会的不断进步,人们对环境问题越来越重视,传统的经济发展模式对环境的损害较大,已经不适应现代生产发展的需要,加大节能减排力度,减少环境污染是当前企业面临的重要任务。就目前技术发展水平而言,我国还无法完全消除烟气等污染物的来源,但可通过先进的检测技术,对烟气排放中污染组分进行实时检测,为企业和环保部门制定有效的环保措施提供依据。红外气体分析仪相对于传统的分析仪器,具有检测范围大、精准度高、能对多组分进行同时检测的优点,因此可广泛应用于烟气在线监测领域。

参考文献:

[1]于晓曼,刘文清,黄书华,等.基于非分散红外原理的烟气检测系统[J].计算机测量与控制,2011,19(12):2905-2907,2938.

烟气在线监测范文3

关键词:氧化锌避雷器;在线监测;远传

中图分类号:TM862 文献标识码:B

1 前言

我公司阿克苏220kV变电站2号主变间隔设备是新疆电力公司基建工作部负责的项目工程,于2007年7月投运。2号主变110kV侧三只氧化锌避雷器均为北京电力设备总厂电器厂制造的产品,型号为YH10W-100/260,出厂日期为2007年3月,出厂序号为A相:J3040、B相:J3041、C相:J3042。2008年5月16日对2号主变110kV侧MOA停电预试时,试验数据符合规程要求。2008年年底在对2号主变110kV侧MOA进行在线测试时,发现测试数据异常,测试结果如表1所示。

按照规程要求,氧化锌避雷器阻性电流不应大于全电流的10~20%,根据上表测试结果,发现B相MOA全电流增长120.09%、阻性电流增长492.89%、功耗增长498.23%,B相氧化锌避雷器在线测试结果变化非常明显。为保证电网和设备安全运行,立即将B相氧化锌进行更换。图1为B相氧化锌进行解体后。

2 目前氧化锌避雷器监视存在的问题

通过此案例,我们发现氧化锌避雷器一旦受潮,阻性电流增长速度非常快。随着变电站大多数实现无人值守,而新疆各变电站距离较远,无法做到每个变电站天天能巡视到,有一定巡视周期,可能会出现因未及时发现阻性电流剧增发生避雷器爆炸。

3 解决措施

因此,我们需要将避雷器的泄漏电流及动作次数无线上传到集控中心进行监视,避免因巡视周期原因造成设备事故。

3.1 避雷器在线监测报警远传系统的工作原理

运行中的避雷器泄漏电流经过避雷器运行参数采集器,把隔离感应出的漏电流及避雷器动作电流次数信号值经屏蔽模拟通信电缆送至数据处理转发器,再经转发器处理后生成的数字信号经屏蔽数字通信电缆发送到氧化锌避雷器在线监测远传装置的中央集控器,A、B、C三相的避雷器的泄漏电流在氧化锌避雷器在线监测远传装置的中央集控器LCD(液晶显示器)上循环显示(可以选定显示有效值或峰值),同时显示对应避雷器的动作次数。可以在中央集控器上设定定时或即时打印各组避雷器的泄漏电流和动作次数,完全替代烦琐的人工抄表工作。

3.2 避雷器在线监测报警远传系统的功能

在中央集控器上可以设定泄露电流上限报警值,一旦泄漏超标,即有一对报警接点动作输出。报警信号、泄漏电流和动作次数还可以通过光缆上传给集控中心的计算机,能可靠、准确地实现了集中监测,做到准确、及时报告运行状况,若某组超出设定报警值,则自动声光报警,使运行人员及时掌握并提前处理事故隐患,为系统安全运行提供了保达到无人值守变电站避雷器故障电流自动检测报警的目的。

4 结论

4.1目前阿克苏电网110kV及以上电压等级的氧化锌避雷器全部安装了漏电放电监测器,2009年对一个110kV变电站安装避雷器在线监测报警远传系统,使用效果良好,与现场在线数据和带电测试数据相符。通过无线上传的数据运行人员进行跟踪观察,分析数据的变化规律,来了解氧化锌避雷器的运行工况,避免因巡视不到造成设备事故。

4.2 为一线生产技术人员提供准确的分析数据,及时掌握设备健康状况,为设备状态检修提供技术支持,使每项检修工作有的放矢, 减少设备停运率、提高检修工作效率和质量。

参考文献

[1]国家电网公司.电力安全工作规程(变电部分)[M].北京:中国电力出版社.

烟气在线监测范文4

[关键词]在线监测;烟尘;影响因素

中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0021-01

《国家危险废物名录》中有49类危险废物,其中可经高温去除毒性并减量的一系列废物均能通过焚烧系统进行最终的无害化处置。由于各种废物成分复杂的特性,对焚烧尾气的控制是至关重要的。《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)中对烟尘的排放控制在80mg/m3内(焚烧容量为300~2500(kg/h)时),《危险废物焚烧大气污染物排放标准》(DB11/503-2007)中对烟尘的排放控制在30 mg/m3内。我国环境保护主管部门要求,对危险废物焚烧处置系统实行烟气排放的实时在线监测,并将监测数据上传到环保主管部门。

本文针对北京生态岛科技有限责任公司焚烧系统使用的西克麦哈克公司提供的在线监测系统进行讨论。该在线监测系统可以监测到烟气中的烟尘、二氧化硫、氮氧化合物、氧气、一氧化碳、氯化氢、二氧化碳,同时还能监测到烟气的温度和压力等参数。

1 在线监测设备的组成及工作原理

1.1 在线监测设备的组成

本系统主要由MCS100EHW气态组分监测系统和FW300烟尘仪组成,分别监测非烟尘组分和烟尘组分含量。本系统除上述两个子系统外,还包括烟气排放参数监测子系统和数据采集与处理子系统。分析系统的主要组件如下:加热探头、加热样气管路、复合管线、过滤器组件、高温加热膜片泵、MCS100E分析仪器、阀组、针阀、电源开关、PLC、机柜照明灯、维护开关、状态指示灯、机柜风扇、固态继电器组。

1.2 各子系统的工作原理

1.2.1 MCS100E气态组分监测子系统工作原理

MCS100E是单光束双波长红外多组分光度计,装有两个滤光气室轮,一般情况下使用一个测量气室和一个参比气室可测量一个组分。在结果处理上,可以测量可能的干扰组分浓度并把这种干扰在最终的测量结果中补偿掉。

1.2.2 烟气排放参数监测子系统工作原理

采用压差法流量原理来测量气体流量,压力测量为压力传感器直接测量烟道的绝对压力。

2 烟尘的监测原理

FW300应用光透射的测量原理,用一个发光二极管(测量距离小于2米时)或用一个激光二极管(测量距离最大可到15米)作为光源,光线在可见光的范围(波长大约为650nm),光线发射到反射器上并经反射器反射回到接收器,光线两次通过含有烟尘的烟道(见下图1),衰减后的光线信号被检测器接受(光电二极管),信号经放大后传送到微处理器上进行处理,微处理器是测量、控制和分析系统的主要部件。

发射器二极管的发射能量被不断地监测使之保持恒定,发射/接收装置的分光镜将光线分光,分光后的光线在光电二极管上进行监测,同时经过反射后的光线也在同一个光电二极管上进行监测,即使光线强度有微弱的变化也会被检测出来,光线强度的变化通过微处理器处理后,并根据要求将信号输出。

透光度是光线强弱的变化,其定义为接收光强度比发射光强度。如果光线强度没有减弱,则接收光强度等于发射光强度。由于颗粒的吸收和散射,使得光线强度衰减,与含尘量的关系符合朗伯比尔定律。通过公式推导,得出含尘量与透光度成反比。

3 烟尘超标原因分析

发现在线监测烟尘超标后,首先采用人工手动采样检测与在线监测数据对比的方法,确定了烟气排放并非真正的超标,是在线监测设备出现了故障;后又对监测设备返厂检修、及校准,发现监测数据仍超标;通过查找在线监测的历史数据发现,当烟气温度高于100℃时,烟尘数据均为正常值,当烟气温度低于100℃时,烟尘数据大部分超标。因此得出初步结论是,水分的存在影响了烟尘的数值。设备人员排查位于焚烧系统的烟气再加热装置时发现,烟气再加热设备已经腐蚀老化,未能起到对烟气再加热的作用。经设备人员的检修及维护,恢复了烟气再加热器的使用,结果烟气中的烟尘指标又恢复了正常,未超标。为了进一步验证,采用人工手动采样检测与在线监测数据对比,最终可以判断在线监测系统又恢复了正常。

通过FW300的测量原理可知,光线发射到反射器上并经反射器反射回到接收器,光线两次通过含有烟尘的烟道。当烟气再加热器没有正常工作时,烟气的温度低于100℃,烟气中的水分以液态水分子形式存在。在光通过烟道时,液态水分子会使接收器接收的光强度比正常的没有液态水分子时减弱,因此透光率会减小,导致烟尘数据变大。而是用烟气再加热器后,将烟气的温度加热到100℃以上,使烟气中的水分子变成水蒸气,消除了水分子对发射光的影响。因此可以得出结论,当烟气中的水分以液态形式存在时,会对在线监测的烟尘数据产生影响,使烟尘数据变大,而最终导致超标。

4 结论

为保证危险废物焚烧系统烟气达标排放,必须要经过多级净化,通常最终烟气温度会降至70℃左右。当使用西克麦哈克公司的在线监测系统时,要在烟气最终排放前进行烟气再加热,以保证烟气温度大于100℃,进而保证在线监测系统不受水分子影响而导致烟尘含量的数据异常。

烟气在线监测范文5

关键词 压力容器;全面检验;射线检测

中图分类号TN29 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)94-0162-02

压力容器的无损检测方法有超声检测、射线检验、渗透检测、磁粉检测、涡流检测、声发射检测、热像/红外、泄漏试验、交流场测量技术、漏磁检验、远场测试检测方法、超声波衍射时差法等方法。压力容器检验中常用的检测方法主要是射线检验、超声检测、磁粉检测和液体渗透检测四种。本文主要是介绍射线检测技术在压力容器全面检验中的应用。

1射线检测的定义

射线检测是利用射线能够穿透物体来发现物体内部缺陷的一种检测方法。射线能够使胶片感光或者激发某些材料发出荧光。射线在穿透物体过程中按照一定的规律衰减,利用衰减程度与射线感光或者激发荧光的关系可检查物体内部的缺陷。射线检测分为γ射线检测、X射线检测、中子射线检测和高能射线检测。

2射线检测的优点和缺点

射线检测的优点是可以直观地显示工件内部缺陷的大小和形状,对于缺陷的定性准确,对于长度和宽度尺寸的定量也较为准确;射线底片可作为检验的原始记录并能长期保存;对于体积型缺陷如夹渣、气孔等检出率较高。射线检测的缺点是对于面积型缺陷如未熔合、裂纹检出率较低,需要透照角度合适才能检测到,容易漏检;对于厚度较大的工件检验灵敏度下降;不适合用于检测角焊缝以及板材、棒件、锻件等;对缺陷在工件厚度方向的位置、尺寸的确定比较困难,需要借助厚度对比试块;射线检测的成本高、效率低;射线对人体有害,检测时需要采取适当的防护措施。

3压力容器全面检验中需要进行射线检测的情况

由于压力容器制造时都进行了全部或局部的射线探伤,所以如果容器没有异常状况在常规的全面检验中一般不需要再进行射线检测, TSGR7001-2013《压力容器定期检验规则》第二十七条中规定了需要进行射线检测或者超声波检测抽查的七种情况:1)容器使用过程中补焊过的部位;2)检验中发现焊缝表面裂纹,认为需要进行焊缝内部缺陷检验的部位;3)容器错边量和棱角度超过制造标准要求的焊缝部位;4)容器使用中出现焊接接头泄漏的部位及其两端延长部位;5)容器承受交变载荷设备的焊接接头和其他应力集中部位;6)容器有衬里或者因结构原因不能进行内表面检查的外表面焊接接头;7)用户要求或者检验人员认为有必要的部位。前六种情况检规规定的十分清楚,碰上这些情况时检验员就需要根据实际情况来决定用射线检测还是超声波检测,一般对于厚度较小的对接焊缝适合用射线检测。第七种情况要靠检验员的经验而定,我根据自己的检验经验会在实际检验过程中对一些资料不齐全,没有铭牌,来源不明的压力容器进行射线检测的抽查,在检验过程中发现了不少压力容器存在缺陷。

4在检验过程中对射线检测的应用及发现的缺陷

4.1裂纹

射线检测对裂纹的检测灵敏度并不高,只有在透照角度合适的情况下才能发现,图1为某次检验发现裂纹的底片照片。

根据TSGR7001-2013《压力容器定期检验规则》第三十八条规定:容器的内、外表面均不允许有裂纹。裂纹应当打磨消除。由于该裂纹为容器埋藏缺陷,打磨消除后还需进行补焊,维修费用较高,该压力容器用户决定不进行打磨和补焊,我将该压力容器定为5级停止使用。

4.2圆形缺陷

图2为一张本人检验中发现的圆形缺陷底片照片。

圆形缺陷根据TSGR7001-2013《压力容器定期检验规则》第四十四条规定,按如下进行定级:

单个圆形缺陷的长径大于壁厚的1/2或者大于9mm时,定为4级或者5级;圆形缺陷的长径小于壁厚的1/2并且小于9mm的,其相应的安全状况等级见表1和表2;

该压力容器为局部无损检测,按照表1定级,射线检测结果圆形缺陷超过了15点,按照表1图2所属的压力容器安全状况等级需定为4级或5级。我将图2所属的压力容器定为4级。

4.3非圆形缺陷

该压力容器为一般压力容器,按照表3定级,该压力容器射线检测结果为全长未焊透,L>6t,我按照标准将其安全状况等级定为4级。

5结论

综上所述,在压力容器全面检验中进行射线检测可以发现压力容器中存在的缺陷,检验员可以通过这些信息消除压力容器使用过程中的安全隐患,判断压力容器的使用状态,还可以借助这些信息下检验结论,进行安全状况等级的评定。

参考文献

烟气在线监测范文6

[关键词]连铸结晶器;无线传感器技术;三维重构

中图分类号:TF341.6;TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0062-01

1 引言

目前,国内外采用了多种方法对板坯结晶器振动状况进行检测,如传统的手工检测方法、结晶器自带位移测量装置检测方法、位移传感器检测方法和加速度传感器检测方法等。我国结晶器振动检测大多是基于单点的检测和分析,只能获取结晶器的局部信息,不能准确反映出结晶器振动的真实情况。由于振动控制不精确或误差较大,容易在钢水凝固成铸坯的过程中,铸坯的表面不平整,造成产品的表面质量发生问题,直接影响产品的销售,并且容易造成“漏钢”事故。再者振动不精确或误差很大,通常使用过大的安全系数,使得整条流水线发挥不了正常的工作效率,影响钢坯质量。

因此,对振动装置的监测和控制势在必行。

2 主要内容

1)结晶器振动形态三维重构

结晶器振动形态重构的过程是将布置在结晶器上各传感器节点所采集的信息进行信息融合分析的过程。通过多个测点的信息综合分析,每个传感器节点都包含X、Y、Z三个方向的信号,得到结晶器振动的具体信息并能模拟出结晶器振动形态,重构流程如图1所示。

2)结晶器振动形态检测和控制系统总体设计

结晶器振动形态在线检测系统通过对振动平台的实时监测,获取结晶器的实际振动状态,并通过振动幅值、频率、相位和波形偏斜率这四个基本参数反映出结晶器的实际振动波形。然后再由工业控制计算机对这四个振动基本参数进行计算,得出负滑动时间、负滑动率等连铸过程中比较重要的振动工艺参数,并根据这些参数通过反馈执行机构作用于驱动振动平台的电机,由此形成在线检测和控制闭环。系统总体框图如图2所示。

结晶器振动形态在线检测和控制系统总体由两部分组成:下位机系统与上位机系统。下位机系统为具有自动调平功能的无线传感器,是以T1公司生产的MSP430F149作为主控芯片的系统,主要由传感器、信号调理模块、A/D转换模块、自动调平模块、MSP430单片机最小系统及其他模块等组成,主要实现平台的自动调平、数据采集及数据的发送。上位机系统为工业控制计算机,主要进行数据的接受,并负责对下位机系统发送相关指令及配置参数,承担数据的分析、处理及显示,同时利用反馈执行机构控制结晶器振动台驱动电机。

3)系统硬件设计

该系统的硬件部分主要包括传感器部分、信号调理电路、数据采集卡及工业控制计算机。该系统首先进行检测平台的自动调平,然后传感器采集到结晶器振动信号,通过信号调理模块调理后,再经A/D转换,并通过MSP430打包后将振动信号的相关数据传给工业控制计算机。数据终端接受传来的数据,经过数据分析、处理后在用户界面上进行结晶器振动状况的具体参数及曲线的描述,并通过数据的融合进行振动形态的三维重构,且能动态模拟并回放结晶器的振动过程,直观准确的显示结晶器的振动状况。该检测系统的硬件总体架构如图3所示。

各个模块具有各自不同的功能。电源模块用于将锂电池提供的源电压通过不同的电压转换芯片的处理,转换为相应的适用于各模块工作的电源;信号调理模块主要分为信号滤波处理模块和运放电路调理模块,前者用于将传感器采集振动信号过程中的干扰信号去除,使经过该模块滤波后的信号最相近于结晶器振动的真实情况,后者用于将滤波后的振动信号进行一定调理;单片机模块主要把处理后的信号再次预处理,通过集成ADC模块实现电压信号转换,同时进行与数据终端的交互;自动调平模块用于将检测的传感器平台调节至水平;电路用于单片机的复位、状态指示、数据传输等。

4)系统的软件设计

本系统的软件设计以MSP430单片机为控制核心,用来实现数据的采集、平台的自动调平和数据的发送等功能,而数据的分析、处理等功能则由工控机实现。

当需要进行现场结晶器振动状况检测时,将无线传感器安装在结晶器平台上,加速度传感器将采集到的原始结晶器振动信号转换成电信号输出,该输出信号首先进行信号滤波处理,滤除杂波和其他干扰信号,再经过运放调理模块进行信号调理,得到适合MSP430单片机

可以采集的振动信号,调理后的电信号通过MSP430单片机的外部采样通道进入到模数转换模块ADC进行转换。将进入的模拟电压信号转换成数字电信号后,将数据按一定的格式打包,传送给数据分析终端,利用数据分析终端的分析软件进行数据的分析、处理及显示等,同时通过反馈控制机构对结晶器驱动电机进行反馈控制。

本系统软件设计采用结构化程序设计方法,将待开发的软件系统划分为若干个互相独立的模块,每一个模块完成单纯而确定的功能。

3 小结

本文围绕连铸结晶器装置存在的问题,通过分析其各部分工艺参数的特点和要求,对结晶器振动形态进行三维重构,并利用传感器对多点振动形态进行了检测,结合无线传感技术和计算机技术,研制出基于无线传感器的连铸结晶器振动形态检测和控制系统,直观又准确的反应结晶器振动的真实情况。该系统易于实现,成本低,操作简单。

资助项目:国家大学生创新项目[连铸结晶器振动形态在线检测和控制系统的研究(201411488007)、基于Web和GPRS的智能家居远程监控系统的研发],浙江省教育厅科研(Y201329552),国内访问学者项目(FX2013197)。

参考文献

[1] 王建伟,胡晓路,陈鲲鹏,板坯连铸机结晶器改造技术的研究[J]革新与改造,2015.

[2] 李洁,周月明,王俊,电磁搅拌作用下板坯结晶器内金属液流动行为实验研究[J]上海金属,2014.36(1).