一種電廠脫硫煙囪防腐層監(jiān)測(cè)裝置及氣密盒傳感器的制作方法

本實(shí)用新型涉及電力及涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電廠脫硫煙囪防腐層監(jiān)測(cè)裝置及氣密盒傳感器。

背景技術(shù)：

火力發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的污染和排放一直是我國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中迫切需要解決的問題，電廠燃煤不但每年排放大量的二氧化碳，而且會(huì)產(chǎn)生酸雨等次生污染，我國大規(guī)模脫硫和脫硝已經(jīng)進(jìn)行了近10年時(shí)間，有效地控制了向大氣中排放硫化物和氮化物的總量和酸雨的形成，解決了大氣污染中最為緊迫的問題。目前我國主要采用石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)，這種技術(shù)脫硫效率高，技術(shù)成熟，運(yùn)行成本低，在我國的主要電廠得到比較普遍的應(yīng)用。

濕法脫硫改變了排放煙氣的特征，從脫硫前的130℃左右的高溫?zé)煔庾優(yōu)榈陀?0℃的低溫?zé)煔?，從干煙氣變成了含有大量凝結(jié)水的濕煙氣。濕煙氣夾帶著脫硫后殘余的少量二氧化硫和三氧化硫，在氧氣作用下變成稀硫酸和亞硫酸溶液。濕煙氣和酸水具有很強(qiáng)腐蝕性，因此脫硫后的煙囪和煙道均需要采用防腐措施加以保護(hù)。

對(duì)于獨(dú)立鋼制鋼筒套筒設(shè)計(jì)的脫硫煙囪，鋼筒與煙囪混凝土外筒在空間上隔離。鋼筒的內(nèi)表面防腐處理。由于鋼內(nèi)筒套筒與鋼筋混凝土在空間上已經(jīng)隔離開來，因此阻斷了酸水直接泄漏到煙囪外筒的路徑，也起到了保護(hù)鋼筋混凝土煙囪外筒的作用。

濕煙氣中稀硫酸等對(duì)鋼材的腐蝕性較強(qiáng)，如果內(nèi)筒防腐層出現(xiàn)缺陷或破損，內(nèi)筒鋼體在濕煙氣的腐蝕下會(huì)出現(xiàn)減薄，孔洞，大面積開口等問題。結(jié)果可能導(dǎo)致鋼內(nèi)筒套筒自身的結(jié)構(gòu)安全問題，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致內(nèi)筒坍塌事故。煙囪的位置一般距離生產(chǎn)區(qū)、廠房、發(fā)電或蒸汽發(fā)生設(shè)備較近。具有相當(dāng)高度的煙囪結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)安全事故，威脅到龐大的固定資產(chǎn)投資和正常生產(chǎn)，以及人員的生命安全。

脫硫煙囪內(nèi)筒防腐涂層是用于內(nèi)筒鋼體防腐蝕的技術(shù)之一，防腐涂層施工簡(jiǎn)單，阻隔性好，具有一定的耐酸，耐水性能，在我國的脫硫煙囪上應(yīng)用越來越廣泛。但煙囪用防腐涂層還屬于新材料，新工藝，各種類型、規(guī)格的煙囪用防腐涂層在煙囪濕煙氣環(huán)境中的應(yīng)用還沒有長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累，這類防腐涂層在濕煙氣環(huán)境中的失效機(jī)理和失效行為還沒有深入的研究。防腐涂層在煙囪內(nèi)壁涂裝后，其狀態(tài)也無法得知，只能在煙囪大修的時(shí)候才能看到。目前，對(duì)防腐層失效狀態(tài)的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)方法很多，多以制樣檢測(cè)為主，在線長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)方法還沒有標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范可以依據(jù)，也未見針對(duì)煙囪防腐層狀態(tài)檢測(cè)及監(jiān)測(cè)的技術(shù)。這對(duì)于煙囪內(nèi)壁防腐層技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展帶來困擾，也成為煙囪內(nèi)壁防腐的安全隱患。如何實(shí)時(shí)了解煙囪內(nèi)壁防腐層的失效狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)防腐層的問題，保證煙囪的安全運(yùn)行，已成為亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電廠脫硫煙囪防腐層監(jiān)測(cè)裝置及氣密盒傳感器，以采集傳感器數(shù)據(jù)，為煙囪防腐層的分析提供研究數(shù)據(jù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電廠脫硫煙囪防腐層監(jiān)測(cè)裝置，包括：氣密盒傳感器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸通路、數(shù)據(jù)接收器以及電廠脫硫控制間；

所述氣密盒傳感器設(shè)置在煙囪內(nèi)壁，通過傳感器電纜連接所述數(shù)據(jù)采集器；所述數(shù)據(jù)采集器通過所述數(shù)據(jù)傳輸通路連接至數(shù)據(jù)接收器，所述數(shù)據(jù)接收器連接至電廠脫硫控制間；

所述氣密盒傳感器包括：氣密盒及設(shè)置在所述氣密盒中的傳感器；所述氣密盒上設(shè)有開口，所述開口處安裝有多層金屬篩網(wǎng)，所述金屬篩網(wǎng)上涂有煙囪防腐層；所述傳感器通過設(shè)置在所述氣密盒內(nèi)的線路板與所述傳感器電纜連接，以將傳感器信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸通路及數(shù)據(jù)接收器傳輸至所述電廠脫硫控制間。

一實(shí)施例中，所述傳感器包括：煙氣濃度傳感器、溫度傳感器、腐蝕探針及層疊電池中的至少一種。

一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集器包括：

放大電路：用于對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行放大；

AD轉(zhuǎn)換器：將放大后的傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)傳輸通路為無線通路或有線通路。

一實(shí)施例中，所述煙氣濃度傳感器包括：二氧化碳傳感器及二氧化硫傳感器。

一實(shí)施例中，所述氣密盒傳感器底部設(shè)有永磁體，通過所述永磁體固定在煙囪內(nèi)壁上。

一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集器設(shè)置16組通道，每組通道采集一路傳感器信號(hào)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種氣密盒傳感器，包括：氣密盒及設(shè)置在所述氣密盒中的傳感器；

所述氣密盒上設(shè)有開口，所述開口處安裝有多層金屬篩網(wǎng)，所述金屬篩網(wǎng)上涂有煙囪防腐層；所述傳感器通過設(shè)置在所述氣密盒內(nèi)的線路板與所述傳感器電纜連接，以將傳感器信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸通路及數(shù)據(jù)接收器傳輸至所述電廠脫硫控制間。

一實(shí)施例中，所述傳感器包括：煙氣濃度傳感器、溫度傳感器、腐蝕探針及層疊電池中的至少一種。

一實(shí)施例中，所述氣密盒傳感器底部設(shè)有永磁體，通過所述永磁體固定在煙囪內(nèi)壁上。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電廠脫硫煙囪防腐層監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的氣密盒傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1為本實(shí)用新型的電廠脫硫煙囪防腐層監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該電廠脫硫煙囪防腐層監(jiān)測(cè)裝置包括：氣密盒傳感器101、數(shù)據(jù)采集器102、數(shù)據(jù)傳輸通路103、數(shù)據(jù)接收器104以及電廠脫硫控制間105。

氣密盒傳感器101設(shè)置在煙囪內(nèi)壁，氣密盒傳感器101通過傳感器電纜106連接數(shù)據(jù)采集器102。數(shù)據(jù)采集器102通過數(shù)據(jù)傳輸通路103連接至數(shù)據(jù)接收器104，數(shù)據(jù)接收器104連接至電廠脫硫控制間。

具體實(shí)施時(shí)，氣密盒傳感器101與數(shù)據(jù)采集器102集成(例如，可以將數(shù)據(jù)采集器102固定在氣密盒傳感器101上)在一起固定在煙囪內(nèi)壁，固定方式有多種，一實(shí)施例中，可以在氣密盒傳感器底部設(shè)置永磁體，通過永磁體將氣密盒傳感器101固定在煙囪內(nèi)壁上。

一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集器102可以包括：放大電路及AD轉(zhuǎn)換器。放大電路用于對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行放大，AD轉(zhuǎn)換器將放大后的傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(例如轉(zhuǎn)換為工業(yè)485信號(hào)，工業(yè)485信號(hào)具有傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)穩(wěn)定等特點(diǎn))。數(shù)據(jù)采集器102可以設(shè)置多組通道(例如可以設(shè)置16組通道)，每組通道采集一路傳感器的信號(hào)。

數(shù)據(jù)接收器104可以為數(shù)據(jù)接收卡，其中可以包括轉(zhuǎn)換器，將工業(yè)485信號(hào)轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)或232信號(hào)等。

數(shù)據(jù)采集器102與數(shù)據(jù)接收器104之間的數(shù)據(jù)傳輸通路為無線通路或有線通路。無線通路可以為射頻等無線連接方式。

如圖2所示，氣密盒傳感器101包括：氣密盒201及設(shè)置在氣密盒201中的傳感器202(207)。氣密盒201上設(shè)有開口203，開口203處安裝有多層金屬篩網(wǎng)204，并且金屬篩網(wǎng)上涂有煙囪防腐層205。傳感器202通過設(shè)置在氣密盒201內(nèi)的線路板206與傳感器電纜連接，以將傳感器信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸通路及數(shù)據(jù)接收器傳輸至所述電廠脫硫控制間。

傳感器可以包括：煙氣濃度傳感器、溫度傳感器、腐蝕探針及層疊電池中的至少一種。煙氣濃度傳感器可以為二氧化碳傳感器及二氧化硫傳感器等。例如傳感器202可以為二氧化碳傳感器或二氧化硫傳感器，傳感器205可以為溫度傳感器。

本實(shí)用新型具體實(shí)施時(shí)，將氣密盒傳感器101放入電廠脫硫煙囪實(shí)際環(huán)境中(煙囪內(nèi))，氣密盒201形成兩個(gè)氣體環(huán)境。當(dāng)煙囪防腐層出現(xiàn)微觀、宏觀缺陷時(shí)，煙囪內(nèi)的氣體會(huì)緩慢滲透至氣密盒201中，使氣密盒201內(nèi)環(huán)境氣體濃度發(fā)生改變。利用氣密盒201內(nèi)的煙氣傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣密盒201內(nèi)的氣體變化，可以回推煙囪防腐層的失效行為。數(shù)據(jù)采集器102組網(wǎng)后，通過有線或無線方式，傳輸?shù)诫姀S脫硫控制間。電廠脫硫控制間的上位機(jī)可以分析氣密盒內(nèi)氣體濃度的變化，不但可以研究防腐層的失效行為和失效機(jī)理，評(píng)價(jià)防腐層在煙氣環(huán)境中的適用性，同時(shí)可以監(jiān)測(cè)實(shí)際煙囪內(nèi)防腐層的失效狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)煙囪防腐層的缺陷，預(yù)防煙囪的腐蝕事故發(fā)生。另外，溫度傳感器可以檢測(cè)氣密盒201內(nèi)的溫度變化，腐蝕探針可以檢測(cè)煙囪防腐層的腐蝕情況，溫度傳感器、腐蝕探針及層疊電池采集的相關(guān)數(shù)據(jù)也可以傳輸至電廠脫硫控制間105，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙囪防腐狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

本實(shí)用新型可以具備如下有益效果：

1.相比傳統(tǒng)的防腐層監(jiān)測(cè)與檢測(cè)技術(shù)，本實(shí)用新型采用長(zhǎng)周期在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)煙囪防腐層在壽命周期內(nèi)失效行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)裝置建造模擬防腐層下的氣密環(huán)境，通過實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)氣密環(huán)境中煙氣濃度的變化，可以判斷防腐層的失效狀態(tài)。從防腐層微觀結(jié)構(gòu)的失效、防腐層微裂紋、防腐層宏觀結(jié)構(gòu)失效等因素均可以造成氣密環(huán)境中煙氣濃度的變化。通過分析這種變化，可以判斷防腐層的失效機(jī)理。

3.本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)探頭采用多通道測(cè)量方式，每個(gè)傳感器可同時(shí)測(cè)量多個(gè)煙氣濃度、溫度、濕度、pH等煙氣狀態(tài)參數(shù)，全面分析氣密環(huán)境中的狀態(tài)變化。

4.本實(shí)用新型多個(gè)探頭可組網(wǎng)運(yùn)行，分別在煙囪的不同部位放置防腐層監(jiān)測(cè)探(傳感器)頭，測(cè)量數(shù)據(jù)通過無線或有線方式傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中。上位機(jī)可以將監(jiān)測(cè)的氣密環(huán)境中的煙氣濃度和環(huán)境狀態(tài)長(zhǎng)期記錄下來，當(dāng)氣密環(huán)境中狀態(tài)超過一定閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，提醒工作人員注意煙囪內(nèi)防腐層的狀態(tài)，保證煙囪的運(yùn)行安全。

本實(shí)用新型中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。