锅炉“四管”泄漏监测系统的研究
论文摘要
电站锅炉的“四管”(省煤器、水冷壁、再热器、过热器)由于一直处于磨损、腐蚀、高压、高温的工作环境,泄漏爆破事故频繁发生,给电厂运行经济性和安全性带来极大影响,成为电厂增加经济效益和安全经济运行的最最关键的障碍。因此如何提高对锅炉承压受热面轻微泄漏早期发现,并妥善安排检修策略以缩短检修时间,降低临检率等具有相当重要意义。四管泄漏在线监测装置是监测电厂锅炉内管道泄漏的专业设备,该设备中声导管是该装置的最重要组成部分,直接影响声信号的采集。通过模拟实验或现场实验,获得谐振腔声导管对不同频率波形的采集分析能力。本文详细阐述了锅炉泄漏产生机理,并对此进行分析,从热力学和声学两个方面入手,对泄露喷流的特征进行分析,建立了相应的数学物理模型,并且创新的将物理学中的谐振腔加装在了声导管上,并对此进行实验和研究。通过MATLAB进行仿真模拟,确定了不同温度对声波传递的影响。通过实验,我们发现谐振腔可以使得声导管能够更有效采集泄漏信号,对固有频率的声波信号进行放大,同时,过滤背景噪声信号,使得背景噪声得到很好的衰减效果。再达到以上两点的同时,还能起到保护传感器的作用,能够有效延长传感器的使用寿命的功效。
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摘要Abstract第1章 引言1.1 选题背景1.2 国外研究现状与存在的主要问题1.3 我国锅炉"四管"泄漏监测技术的发展现状1.3.1 我国早期及第一代锅炉炉管检漏装置1.3.2 我国第二代锅炉炉管检漏装置1.4 现行存在的主要问题1.5 本文的主要内容及研究方向第2章 四管泄漏原因及其数学物理模型建立2.1 四管泄漏原因分析2.2 四管泄漏信号的产生机理和喷流结构概述2.3 泄漏喷流的热力学特性和声学特性2.3.1 泄漏喷流的热力学特性2.3.2 泄漏喷流的声学特性2.4 背景噪声分析2.5 泄漏声传播模型第3章 谐振腔声导管的设计3.1 现阶段电厂"四管"监测装置3.2 谐振腔声导管装置的设计3.3 谐振腔声导管的设计理论原理3.4 反射式光强调制型光纤传感器的应用3.5 光纤传感器结构设计的国内外对比3.6 光纤传感器原理及相对应的数学模型3.6.1 光纤传感器原理3.6.2 数学模型3.7 理想模型下的受光特性分析3.7.1 光纤对间距a对接受光强之影响3.7.2 光纤数值孔径(NA)对接受光强之影响3.7.3 光纤芯径r对接受光强之影响第4章 实验与结论分析4.1 引言4.2 实验设备介绍4.3 谐振腔的设计与选择4.4 温度对声学谐振腔的影响4.5 声学谐振腔的实验与研究第5章 结论与展望参考文献攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果致谢
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