專利名稱：燃燒設(shè)備中燃燒嘴的結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒系統(tǒng)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)燃燒設(shè)備 系統(tǒng)中燃燒嘴的結(jié)垢和腐蝕的設(shè)備。
背景技術(shù)：
本文所用術(shù)語(yǔ)"燃燒設(shè)備"或"熱量傳送設(shè)備"指的是利用火或者焰 炬將熱量傳送給一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備。 一般情況下，燃燒設(shè)備利用燃料傳遞系 統(tǒng)向燃燒室或者向燃燒嘴可控地傳遞燃料。有如本文所用的術(shù)語(yǔ)"燃料" 可以是氣體、液體、可燃燒混合物(比如油懸浮物中的煤顆粒)、任何通過(guò) 燃燒嘴能夠變成可控傳遞量的可燃物質(zhì)。所述燃燒設(shè)備的實(shí)例包括煅燒 爐、熱交換器、反應(yīng)器、鍋爐等。對(duì)于使用燃燒設(shè)備的過(guò)程而言， 一種共 同的故障模式是燃燒嘴或噴嘴的污物堵塞或腐蝕，所述燃燒嘴或噴嘴是用 于向燃燒室傳送燃料的。這種污物堵塞或腐蝕可能會(huì)影響燃料的傳送，并 且可能導(dǎo)致系統(tǒng)的故障，有時(shí)會(huì)引起工廠停產(chǎn)。在過(guò)程工業(yè)中，由于燃燒設(shè)備的故障所引起的計(jì)劃外工廠停產(chǎn)的代價(jià) 是昂貴的，其中包括生產(chǎn)成本和停產(chǎn)/開(kāi)工成本的損失。除了這些成本之 外，引起工廠停產(chǎn)的事件還可能導(dǎo)致安全問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題和事故產(chǎn)品問(wèn)題。 在過(guò)程控制工業(yè)中，可能的情況下，使用提供診斷信息并產(chǎn)生報(bào)警的設(shè)備， 以避免這些計(jì)劃外的事件。一種診斷技術(shù)包括使用受到監(jiān)測(cè)的過(guò)程變量(PV)，并且一旦超過(guò)所確 定的限量，則報(bào)告一次報(bào)警狀況。這樣的報(bào)警恰恰是對(duì)于故障征兆的檢測(cè)。 故障的真正原因有待將來(lái)確定，或者從控制室所能得到的其它過(guò)程信息推 論出來(lái)，或者可以在產(chǎn)生報(bào)警的儀器儀表處得到。盡管有時(shí)儀器本身可能 失效，但這樣的情況可能越來(lái)越少，因?yàn)閮x器儀表的可靠性越來(lái)越高。通 常，報(bào)警事件的發(fā)生是基于過(guò)程自身的一個(gè)方面正在變壞。按照常規(guī)，通過(guò)記錄向燃燒設(shè)備的低燃料流量，或者基于不能實(shí)現(xiàn)預(yù) 期的額定過(guò)程溫度的干擾來(lái)檢測(cè)燃燒嘴腐爛或污物堵塞的。在某些實(shí)施方 案中，燃燒設(shè)備單元有多個(gè)燃燒嘴，使上游的檢測(cè)有些困難。具體來(lái)說(shuō)， 當(dāng)在一組燃燒嘴內(nèi)的一個(gè)燃燒嘴發(fā)生結(jié)垢和腐蝕時(shí)，上游的檢測(cè)器就不可 能檢測(cè)到流向具有多個(gè)燃燒嘴的燃燒器單元的燃料流動(dòng)的變化，因?yàn)槿紵?器單元的某些燃燒嘴只能簡(jiǎn)單地產(chǎn)生略大一些的焰炬。此外，如果燃料是 腐蝕性的，腐蝕的燃燒嘴就可能簡(jiǎn)單地?zé)糨^多的燃料而效率較低。如果 不關(guān)掉整個(gè)系統(tǒng)，要想識(shí)別哪一個(gè)燃燒嘴真正發(fā)生結(jié)垢或腐蝕，即使并非 不可能，也是很困難的。與這樣的系統(tǒng)有關(guān)的另一個(gè)問(wèn)題是，燃燒嘴的污物堵塞和/或腐蝕通 常會(huì)引起熱量輸出較低。對(duì)于這樣一種較低熱量輸出的補(bǔ)償可以包括向系 統(tǒng)加大燃料流量。加大的燃料流量卻可能導(dǎo)致其它未結(jié)垢之燃燒器輸出的 焰炬增大，由此在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生不均勻的加熱狀態(tài)或熱點(diǎn)。不均勻的加熱可 能導(dǎo)致效率下降，產(chǎn)品質(zhì)量降低，以及各種不同的其它所不希望有的結(jié)果。 另外，如果燃燒器因?yàn)槠渌娜紵靼l(fā)生結(jié)垢而燒掉更多的燃料，則這個(gè) 燃燒器產(chǎn)生的焰炬可能比估算的焰炬更熱，由此而使燃燒器暴露到它可能 承受之溫度更高的溫度下。這樣的熱點(diǎn)最終可能導(dǎo)致管道或分離器壁的過(guò) 早失效。因此，在本領(lǐng)域中，對(duì)于污物堵塞和腐蝕檢測(cè)系統(tǒng)存在日益增長(zhǎng)的需 要，這種系統(tǒng)用于預(yù)測(cè)燃燒嘴或其它阻流元件什么時(shí)候會(huì)變?yōu)榻Y(jié)標(biāo)或腐蝕 的，以致需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)。本發(fā)明的各種具體實(shí)施方式
提出針對(duì)這些 問(wèn)題以及其它問(wèn)題的解決方案，以及給出相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容一種在工業(yè)過(guò)程中用于預(yù)測(cè)燃燒系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕的系統(tǒng)，它包括管 道、限制元件，以及結(jié)街和腐蝕檢測(cè)器。所述管道含有燃料。限制元件與 管道耦接，燃料通過(guò)所述限制元件。結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器耦接于所述管道， 適于檢測(cè)限制元件的特征信號(hào)，并在檢測(cè)信號(hào)的變化相對(duì)于基線信號(hào)超過(guò) 預(yù)先確定之限制值的條件下產(chǎn)生報(bào)警。


圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例燃燒嘴結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖；圖2A和2B是本發(fā)明一種實(shí)施例無(wú)源聲控燃燒嘴結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器系 統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖；圖3A和3B是本發(fā)明另一種實(shí)施例有源聲控燃燒嘴結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器 系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖；圖4A和4B是本發(fā)明一種實(shí)施例光控燃燒嘴結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器系統(tǒng)的 簡(jiǎn)化示意圖；圖5A和5B是本發(fā)明一種實(shí)施例的與任何流量限制元件一起使用的無(wú) 源聲控燃燒嘴結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖。
具體實(shí)施方式
一般情況下，管道或?qū)Ч軆?nèi)流動(dòng)著的流體會(huì)要產(chǎn)生可檢測(cè)得到的聲音 信號(hào)，因?yàn)榱黧w要接觸碰撞管道的壁。在一個(gè)管道(如通風(fēng)管、燃燒嘴、 等等)內(nèi)的狹窄或阻擋元件附近，改變管道的內(nèi)徑會(huì)要引起聲音反射，這 種聲音反射在上游從狹窄或阻擋元件是可以檢測(cè)出來(lái)的。例如，當(dāng)燃料流 過(guò)燃燒嘴時(shí)，通過(guò)狹窄流動(dòng)通道的燃料流動(dòng)所引起的聲音反射與流動(dòng)的方 向基本上相反。 一般地說(shuō)，可以將這種聲音反射作為聲音信號(hào)，這種信號(hào) 隨流速而變化。然而。這種聲音反射或者信號(hào)是變化的，因?yàn)榻Y(jié)垢和腐蝕 會(huì)影響?yīng)M窄或阻擋元件。結(jié)垢(所不希望有的材料在表面的堆積)和腐蝕 (表面材料的結(jié)斑或腐蝕)使狹窄或阻擋元件的輪廓發(fā)生變化，導(dǎo)致結(jié)垢或 腐蝕處的聲音信號(hào)指示值要發(fā)生變化。通過(guò)檢測(cè)聲音信號(hào)變化是否超過(guò)預(yù) 先確定的限制值，就可以對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的結(jié)垢或腐蝕進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而在系統(tǒng) 失效之前得到服務(wù)。有些情況下， 一個(gè)頻段內(nèi)的過(guò)程噪聲可能會(huì)大幅度地下降，這可能使 反射信號(hào)的檢測(cè)發(fā)生困難。在這種情況下，本發(fā)明繼續(xù)使用所存在的流動(dòng) 障礙，具體的是，在所述障礙的不同截止頻段反射聲音信號(hào)，并測(cè)量反射 的聲音信號(hào)，以便檢測(cè)變化是否超過(guò)預(yù)先確定的限制值。具體地說(shuō)，通過(guò) 氣體管道而被引向燃燒嘴的寬帶聲音信號(hào)產(chǎn)生從燃燒嘴反射的聲音信號(hào)，在這個(gè)燃燒嘴發(fā)生結(jié)垢或腐蝕時(shí)，所說(shuō)的反射聲音信號(hào)會(huì)要發(fā)生變化。除了聲音信號(hào)改變外，燃燒嘴的結(jié)垢或腐蝕還會(huì)改變?nèi)紵斓墓庑?號(hào)，以及焰炬自身的光信號(hào)。根據(jù)燃料/空氣的混合，以及根據(jù)污染物的 存在，熱信號(hào)、顏色、焰炬剖面、焰炬的形狀等都是可能發(fā)生改變的。再 有，燃燒嘴的結(jié)垢或腐蝕可能會(huì)影響燃燒嘴的效率，使燃燒嘴比平常更熱， 或者所承受的加熱不均勻。盡管系統(tǒng)的變量保持恒定，但燃燒嘴的焰炬卻 保持相對(duì)不變的形狀、大小、熱信號(hào)等。如果將雜質(zhì)引入到焰炬中，則在 焰炬中可能會(huì)出現(xiàn)與引入之雜質(zhì)的化學(xué)組分有關(guān)的顏色。如果燃燒嘴發(fā)生 結(jié)垢或腐蝕，焰炬就可能會(huì)來(lái)回振蕩，并且焰炬的形狀可能要改變。這個(gè) 焰炬的熱信號(hào)可能會(huì)開(kāi)始包含一些冷區(qū)，而在由干凈的燃燒嘴所產(chǎn)生的焰 炬中是不存在這種冷區(qū)的。使用各種不同的光學(xué)檢測(cè)裝置就可以檢測(cè)這些 變化，下面對(duì)此還要進(jìn)行詳細(xì)的討論。圖1表示本發(fā)明一種實(shí)施例結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化示意圖。所述系統(tǒng)100包括流量管102，流量管102帶有燃燒嘴104(相對(duì)于流量管 102有一狹窄的內(nèi)徑)。燃燒嘴104伸入燃燒設(shè)備106，以通過(guò)焰炬118傳 遞熱量。在需要焰炬熱量的工業(yè)過(guò)程中，所述燃燒設(shè)備106可以是鍋爐， 或者任何其它類型的設(shè)備。傳感器108在上游方向從燃燒嘴104耦合至流量管102。傳感器108 耦合到結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路110，電路110又經(jīng)通信鏈路114耦合到控制 中心112。通信鏈路114可以是有線的或無(wú)線的通信鏈路。此外，通信鏈 路114可以是雙線、三線或四線的回路，其中包括電源線和地線。結(jié)垢和 腐蝕電路110在通信鏈路114范圍內(nèi)與控制中心112進(jìn)行通信聯(lián)系，分別 提供測(cè)量信息和控制信號(hào)。設(shè)置存儲(chǔ)器115，用以存儲(chǔ)測(cè)量信息，把通過(guò)傳感器108所得到的當(dāng)前測(cè)量值與基線測(cè)量值進(jìn)行比較，以便識(shí)別結(jié)垢或腐蝕的變化指示值。用 虛線表示存儲(chǔ)器115，因?yàn)榇鎯?chǔ)器115的定位位置是任意的，比如定位在 傳感器外殼lll內(nèi)，與傳感器108以及結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路110在一起。 另外，也可以將存儲(chǔ)器115保持在控制中心112中。按照一種優(yōu)選的實(shí)施 例，所述存儲(chǔ)器115存儲(chǔ)狹窄元件(如燃燒嘴104)的基線(無(wú)結(jié)垢或無(wú)腐蝕) 聲音信號(hào)。按照一種實(shí)施例，所述測(cè)量信息是作為原始數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)的，這就是說(shuō)，存儲(chǔ)的測(cè)量計(jì)數(shù)或電壓信息是與所調(diào)節(jié)的過(guò)程變量信息相反的。 在一種可供選擇的實(shí)施例中，存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)處理的測(cè)量數(shù)據(jù)。設(shè)置本地操作員 接口 113，以使本地操作人員或用戶可以配置初始條件(比如在安裝新的燃 燒嘴104之后，或者在插入的燃燒嘴已經(jīng)得到服務(wù)之后，通過(guò)重新設(shè)置基 線信號(hào)測(cè)量值)。作為選擇，可以利用智能系統(tǒng)117提高系統(tǒng)的精度。所述智能系統(tǒng)117可以包括自動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、人工智能等。由于燃料向燃燒嘴104流動(dòng)，就如箭頭116所示那樣，所以燃料被迫 進(jìn)入燃燒嘴104的狹窄內(nèi)徑。通過(guò)狹窄通道流動(dòng)的燃料產(chǎn)生聲音反射(以 標(biāo)號(hào)120表示)。通過(guò)傳感器108測(cè)量這種聲音反射120。 一般情況下，聲 音反射120是通過(guò)狹窄的燃燒嘴104產(chǎn)生的，通常不會(huì)來(lái)源于焰炬118的 噪聲。虛線122表示通常的分割線，在這里才可能產(chǎn)生反射的噪聲信號(hào) 120。一般情況下，在安裝時(shí)或者在服務(wù)期間，通過(guò)傳感器108記錄基線測(cè) 量值，并將其存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器115中。在使用期間，監(jiān)測(cè)燃燒嘴104的聲音 反射120，并通過(guò)結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路110比較傳感器108得到的測(cè)量值 與存儲(chǔ)的基線測(cè)量值。如果與存儲(chǔ)的基線信號(hào)相比，測(cè)量的聲音反射120 超過(guò)了預(yù)先確定的限制值，則結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路iio適合于向控制中心 112發(fā)出報(bào)警信號(hào)。還可以使用傳感器108檢測(cè)"焰炬熄滅"狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，如果燃燒 嘴104變成完全阻塞，反射的噪聲信號(hào)將要消失(或者劇烈變化，使測(cè)量 數(shù)據(jù)的變化象電壓階躍一樣)。如果燃燒嘴104未被阻塞但氣體斷開(kāi)(即沒(méi) 有燃料流向燃燒嘴104)，壓力傳感器108將指示近于零的壓力。于是，可 以在切斷燃料供給與阻塞燃燒嘴104之間區(qū)分所述設(shè)備。一般情況下，傳感器108可以為壓力傳感器，或者是適宜的聲音傳感 器。不管在哪種情況下，都可以使幾個(gè)傳感器進(jìn)入普通的電子電路，可使 傳感器與每個(gè)燃燒嘴104發(fā)生關(guān)聯(lián)。如果使用聲音傳感器，則可以期望將 一個(gè)或多個(gè)附加的壓力傳感器耦接于燃燒器裝置，以便有助于在燃燒器的 斷開(kāi)狀態(tài)和阻塞或結(jié)垢的燃燒嘴之間加以區(qū)分。對(duì)于在寬范圍燃料供料速率下工作的燃燒設(shè)備而言，可以推論出供料速率和燃燒嘴背壓(由壓力傳感器測(cè)量)之間的相互關(guān)系。對(duì)于各種不同的 背壓范圍，存儲(chǔ)參考噪聲信號(hào)可以提供較好的預(yù)測(cè)結(jié)垢的檢測(cè)能力。當(dāng)燃 料的供料速率發(fā)生變化時(shí)，可以使用對(duì)于這個(gè)背壓范圍合適的參考噪聲信 號(hào)，以與當(dāng)前測(cè)得的噪聲信號(hào)加以比較。可以用各種不同的方法確定狹窄元件(如燃燒嘴104)的噪聲信號(hào)。例 如，可將快速傅里葉變換應(yīng)用于測(cè)量數(shù)據(jù)。按照一種優(yōu)選的實(shí)施例，可將 子波技術(shù)應(yīng)用于測(cè)量數(shù)據(jù)，以分解所測(cè)的波形，因?yàn)檫@種波形對(duì)于具有高 噪聲內(nèi)容的信號(hào)工作的很好。相對(duì)于傅里葉分解而言，信號(hào)的子波分解的 優(yōu)點(diǎn)在于，能夠更好地表示對(duì)信號(hào)的局部或短期貢獻(xiàn)。一般說(shuō)來(lái)，與現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)方案相比，本發(fā)明給出一系列的優(yōu)點(diǎn)。首先，通過(guò)在燃燒嘴104的上游方向(但靠近燃燒嘴)定位傳感 器(聲音傳感器或壓力傳感器)，使傳感器108不會(huì)發(fā)生直接加熱，因此可 以避免出現(xiàn)與熱循環(huán)和直接熱暴露有關(guān)的問(wèn)題。第二，傳感器108提供敏感且可預(yù)測(cè)的方法去確定燃燒嘴的結(jié)垢和腐蝕。第三，可以用一系列不同的方式實(shí)現(xiàn)傳感器108。按照一種優(yōu)選的實(shí)施例，將傳感器集成于傳送器 上。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，要提供結(jié)垢或腐蝕的信息，不需要有關(guān)燃料速率的信 息。而且，本發(fā)明能夠在"燃料斷開(kāi)"與燃燒嘴受堵的情況腐蝕之間進(jìn)行 區(qū)分。傳感器108還可提供燃料壓力的過(guò)程變量，這是一個(gè)附帶的優(yōu)點(diǎn)。 最后，本發(fā)明不需要為分布式控制系統(tǒng)搭載比正常的傳送器過(guò)程變量(PV) 更多的東西。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，4-20毫安的回路能量足以為這種檢測(cè) 器供電。圖2A和2B表示本發(fā)明一種實(shí)施例與單個(gè)燃燒嘴相關(guān)的無(wú)源結(jié)垢和腐 蝕檢測(cè)器的簡(jiǎn)化方塊圖。所述結(jié)垢和腐蝕探測(cè)器具有燃料流量管102，該 流量管102帶有燃燒嘴104，壓力傳感器108耦接于該流量管102。燃料 或氣體流116穿過(guò)所述流量管102，并穿過(guò)燃燒嘴104的開(kāi)口，并且，反 射的噪聲信號(hào)120反射到壓力傳感器108，用以檢測(cè)燃燒嘴的噪聲反射 120。然后，由結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路110處理所測(cè)得的反射聲音信號(hào)120， 使所測(cè)得的信號(hào)120與存儲(chǔ)器115中所存儲(chǔ)的基線信號(hào)相比較。在圖2A 中的燃燒嘴104是清潔的，所以這樣的比較不會(huì)產(chǎn)生任何報(bào)警信號(hào)。圖2B表示的檢測(cè)器與由淀積物124部分阻塞或者結(jié)垢的(或作為選擇是被腐蝕的)燃燒嘴104有關(guān)，同時(shí)導(dǎo)致發(fā)生改變的聲音反射120(與圖2A 所示的反射相比)。傳送器108檢測(cè)表示受堵燃燒嘴104的改變了的反射 信號(hào)120。然后，耦接于壓力傳感器108的結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路IIO將所 測(cè)得的反射信號(hào)120與存儲(chǔ)器115中所存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)相比較。如果存儲(chǔ) 的信號(hào)與測(cè)量信號(hào)120之間的差超過(guò)預(yù)先確定的限制值，則可向控制中心 發(fā)出報(bào)警信號(hào)。按照一種優(yōu)選的實(shí)施例，使用為檢測(cè)感興趣之噪聲頻率而 具有足夠帶寬的壓力變送器，獲得燃燒嘴的流動(dòng)聲音信號(hào)或噪聲信號(hào)。有如本文所用的術(shù)語(yǔ)"聲音"以及"噪聲"，它們指的是壓迫型的壓 力波或其它振動(dòng)，它的頻率可能落在可聽(tīng)范圍內(nèi)，或者不落在這個(gè)范圍內(nèi)。 在安裝或維護(hù)期間，測(cè)量一個(gè)參考噪聲信號(hào)，并將其存儲(chǔ)于一個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi) (或者是在控制中心的傳感器中的存儲(chǔ)器，甚至是在結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路 內(nèi)的傳感器)。在燃燒嘴的正常工作期間，測(cè)量附加的噪聲信號(hào)，并與參 考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。如果噪聲信號(hào)的變化大于預(yù)先確定的限制值，就在設(shè)備 的輸出信號(hào)上提供報(bào)警或警告。一般地說(shuō)，設(shè)備的電子電路提供具有初始值的能力，所述初始值可以 經(jīng)過(guò)外部設(shè)備，或者經(jīng)過(guò)控制中心，或者經(jīng)過(guò)本地集成的操作員接口而被 設(shè)置。按照一種優(yōu)選的實(shí)施例，所述電子電路借助數(shù)字總線支持雙向通信， 比如腿T⑧、Foundation FieldBus、 CAN或其它通信協(xié)議。通常，可以利 用這種通信能力設(shè)置初始值，并輸出各種緊急報(bào)警電平，以及在基于設(shè)備 的傳送器的情況下，可能會(huì)潛在地輸出一個(gè)過(guò)程變量(PV)。此外，可以借 助數(shù)字總線報(bào)告聲音傳感器的正常狀態(tài)。對(duì)于傳送器而言，所述電子電路 通常是4-20毫安的回路供電；但也可以使用其它電子電路以及其它通信 技術(shù)。圖3A和3B表示將本發(fā)明的結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器用于高噪聲環(huán)境下的簡(jiǎn) 化電路圖。根據(jù)特定的設(shè)備安裝，來(lái)自過(guò)程的本底噪聲可能會(huì)壓倒傳感器 108區(qū)分燃燒嘴信號(hào)與本底噪聲的能力。在這樣的環(huán)境中，可以期望，將 聲音傳感器128定位在燃燒嘴104的上游方向，以便按預(yù)定頻率把聲音信 號(hào)120引向燃燒嘴104。然后，可將結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路110配置成為， 用以對(duì)于窄帶頻率處理所測(cè)得的反射信號(hào)120，所述頻率可能與傳送的信 號(hào)129有關(guān)。按照一種優(yōu)選的實(shí)施例，聲音傳感器128既能實(shí)現(xiàn)傳送功能，也能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的功能，因此簡(jiǎn)化了實(shí)施方案。在這樣的實(shí)施例中，簡(jiǎn)單地 由聲音傳感器128代替壓力傳感器108。圖3B表示被淀積物124部分結(jié)垢或阻塞的燃燒嘴104的簡(jiǎn)化方塊圖。 燃料源126向流量管102傳送燃料，依次再把還燃料傳送給燃燒嘴104。 燃燒嘴104的狹窄的內(nèi)徑以及淀積物124反射被傳送的信號(hào)129，與存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)器115中的基線反射信號(hào)相比，使反射信號(hào)120發(fā)生了變化。在一 種優(yōu)選實(shí)施例中，結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路110適于操作所述傳感器，使其能 夠發(fā)送噪聲頻率。在一種實(shí)施例中，聲音傳感器128適于發(fā)送和接收感興 趣的噪聲頻率。在這樣的實(shí)施例中，可以預(yù)期，在聲音傳感器128附近并且靠近燃料 流來(lái)定位傳感器108，有助于從反射信號(hào)測(cè)量和取消所述過(guò)程的噪聲。正如所表示的那樣，在部分受堵燃燒嘴104的事件中，焰炬118可以 不太準(zhǔn)確或不太有效。代替嚴(yán)格控制的穩(wěn)定焰炬IIS(如圖2A和3A中所示 者)，部分結(jié)垢的燃燒嘴104可能產(chǎn)生分叉的焰炬，如果使用光學(xué)傳感器 進(jìn)行測(cè)量，這種焰炬所包含的顏色很可能不止一種。一般而言，這種方法的關(guān)鍵力度在于，隨著燃燒嘴結(jié)垢的增加，反射 信號(hào)120將連續(xù)改變。除了提供強(qiáng)有力的預(yù)測(cè)能力以外，這種電子電路還 能夠提供與燃燒嘴結(jié)垢程度成比例的輸出變量。而且，通過(guò)根據(jù)傳送的信 號(hào)測(cè)量反射信號(hào)，與依賴流速相比，反射信號(hào)120更加強(qiáng)烈地與燃燒嘴的 結(jié)垢有關(guān)。雖然圖中表示的是壓力傳感器，但是可以使用能夠驅(qū)動(dòng)和聽(tīng)見(jiàn)聲音信 號(hào)的任何適宜的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。例如，可以使用聲音傳感器。另外，可以使用 測(cè)量溫度、流量，或其它過(guò)程變量(PV)的它種類型傳送器。如以上所討論 的，可將多個(gè)傳感器與一個(gè)單獨(dú)的傳送器耦接，以便可以使用共用的電子 電路。作為選擇， 一種完全專用的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以為大型的燃燒設(shè)備提供低 成本的解決方案，因?yàn)閹讉€(gè)聲音傳感器可用于一個(gè)共用的電子電路，每個(gè) 燃燒嘴對(duì)應(yīng)一個(gè)聲音傳感器。重要的是要理解，有用的燃燒嘴診斷應(yīng)該是對(duì)不同的燃料速率和最終 燃料類型都是可靠的。如果燃料類型發(fā)生根本性的變化，比如從液體變?yōu)?氣體，則應(yīng)該采用一組新的反射信號(hào)的參考信號(hào)。因此，可以根據(jù)需要利用本地操作員接口(圖1中表示為元件113)來(lái)復(fù)位基線信號(hào)。作為選擇， 也可以借助控制中心發(fā)出的指令使基線測(cè)量值初始化。一般情況下，燃燒嘴104的結(jié)垢會(huì)使燃料流動(dòng)通道進(jìn)一步變窄，產(chǎn)生 較高頻率的反射信號(hào)或聲音信號(hào)120。相反，燃燒嘴104的腐蝕可使開(kāi)口 變寬，由此產(chǎn)生較低頻率的信號(hào)120。作為選擇，腐蝕或結(jié)垢可引起不均 勻的，或者不固定的反射120(如圖2B或3B所示)，由此提供可能結(jié)垢的 早期指示。一般說(shuō)來(lái)，本發(fā)明可以根據(jù)反射信號(hào)120相對(duì)于存儲(chǔ)的基線的變化程 度來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)垢和/或腐蝕。這就允許操作員能夠測(cè)量出過(guò)程內(nèi)的狹窄元件 需要服務(wù)的具體時(shí)間。例如，當(dāng)燃燒嘴104引起的反射信號(hào)變化超過(guò)預(yù)定 的限制值時(shí)，檢測(cè)電路向控制中心發(fā)出報(bào)警。操作人員根據(jù)這個(gè)報(bào)警在下 一次使用之前按計(jì)劃進(jìn)行例行的服務(wù)。在批量處理的環(huán)境中，可以在各批 量之間對(duì)于設(shè)備提供服務(wù)。與由于設(shè)備故障引起的計(jì)劃外停產(chǎn)關(guān)機(jī)相比， 這樣的有計(jì)劃的工廠停產(chǎn)服務(wù)成本少得多，更加值得期待。況且，從檢測(cè) 器可以猜測(cè)，決定什么時(shí)候向設(shè)備提供服務(wù)。圖4A和4B表示的是本發(fā)明適于捕獲由燃燒嘴產(chǎn)生之焰炬的光學(xué)信號(hào) 的燃燒嘴結(jié)垢和腐蝕探測(cè)器的簡(jiǎn)化示意圖。如圖4A所示，光學(xué)檢測(cè)器129 包括具有燃燒嘴104的流量管102，以及與成像設(shè)備(光學(xué)傳感器)130耦 接的結(jié)垢和腐蝕探測(cè)器108。光學(xué)傳感器130相對(duì)于焰炬118被定位，使 焰炬118位于它的觀察區(qū)132之內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，將成像設(shè)備130定 位在焰炬118的側(cè)面或底部，從而可以減小成像設(shè)備130對(duì)于焰炬118產(chǎn) 生的熱量的暴露。燃料流116通過(guò)流量管102并從燃燒嘴104出來(lái)，在這 里燃料點(diǎn)火產(chǎn)生焰炬118，焰炬118可由光學(xué)傳感器130檢測(cè)。光學(xué)傳感 器130向結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路IIO傳遞數(shù)字化圖像，在這個(gè)例子中檢測(cè)電 路IIO適合于比較數(shù)字化的焰炬圖像與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器115中的參考焰炬圖 像，從而可以確定是否己經(jīng)發(fā)生結(jié)垢或腐蝕。例如，可以控制從一個(gè)氣體 燃料源點(diǎn)火的焰炬118，使焰炬118成不變的形狀和顏色。然而，如果燃 燒嘴104變?yōu)榻Y(jié)垢或腐蝕的，則焰炬118可能隨著焰炬118消耗的各種不 同的雜質(zhì)而發(fā)生振蕩，并改變顏色。光學(xué)傳感器130檢測(cè)這些視覺(jué)改變， 并且，結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路110能夠識(shí)別這樣一些變化，以預(yù)測(cè)結(jié)垢和/或腐蝕。圖4B表示具有結(jié)坭的燃燒嘴104的光學(xué)檢測(cè)器129，燃燒嘴104由淀 積物124部分阻塞。點(diǎn)火通過(guò)結(jié)垢的燃燒嘴104的燃料流，以產(chǎn)生焰炬118， 這個(gè)焰炬118的形狀與圖4A的焰炬118的形狀不同。如果使用光學(xué)傳感 器130，則可以檢測(cè)到焰炬118的形狀變化，將改變的形狀與來(lái)自存儲(chǔ)器 115所存儲(chǔ)的基線測(cè)量值進(jìn)行比較，從而可以預(yù)測(cè)燃燒嘴104的結(jié)垢或腐 蝕。在一種實(shí)施例中，光學(xué)檢測(cè)器129包括成像設(shè)備，該成像設(shè)備與電子 電路耦接，電子電路能夠操作所述成像設(shè)備，成像設(shè)備適于根據(jù)焰炬的數(shù) 字化圖像檢測(cè)燃燒嘴是否已經(jīng)發(fā)生結(jié)垢或阻塞。此外，電子電路給出一個(gè) 輸出信號(hào)，所述信號(hào)或者包含有關(guān)燃燒嘴狀態(tài)的信息，或者輸出表示燃燒 嘴結(jié)垢或阻塞的報(bào)警或警告信號(hào)。與特定燃燒嘴有關(guān)的焰顯示器出一個(gè)強(qiáng)度分布，這個(gè)強(qiáng)度分布取決于 燃燒的狀態(tài)，當(dāng)燃燒嘴發(fā)生結(jié)垢或阻塞時(shí)，焰炬的熱量、顏色以及形狀都 會(huì)隨之改變。成像設(shè)備檢測(cè)比如焰炬大小、由完全燃燒或不完全燃燒引起 的顏色變化、焰炬形狀、焰炬溫度等屬性的變化，。在正常工作中，燃燒 嘴的焰炬剖面應(yīng)隨時(shí)間推移是一致的和不變的。然而，當(dāng)燃燒嘴結(jié)垢或阻 塞時(shí)，焰炬剖面可能變?yōu)殡S時(shí)間明顯變化的(振蕩的)性質(zhì)(似乎要熄滅、 閃爍或另外方式的變化、隨時(shí)間變化的形狀和剖面)。于是，通過(guò)記錄所 測(cè)得的并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器115中的參考燃燒嘴焰炬剖面的變化，就可以檢 測(cè)燃燒嘴的結(jié)垢和阻塞。如果焰炬屬性發(fā)生了變化，或者如果焰炬剖面隨 時(shí)間變化的數(shù)量超過(guò)預(yù)先確定的限制值，則要在設(shè)備的輸出信號(hào)上提供一 個(gè)報(bào)警或警告。如果燃燒嘴104完全阻塞，焰炬的圖像可能全然不存在。 這就使得設(shè)備能夠?qū)⒔Y(jié)垢或部分阻塞與完全阻塞的狀況區(qū)分開(kāi)來(lái)。為了提高靈敏度，按照一種優(yōu)選的實(shí)施例是，向診斷傳送器電子電路 提供一個(gè)來(lái)自燃料流指令信號(hào)或者來(lái)自燃料流傳感器的輸入。這就使所述 設(shè)備在流過(guò)噴嘴的燃料流改變的情況下能夠重新建立參考剖面。剖面的這 種更新會(huì)使結(jié)垢檢測(cè)的靈敏度更高。在一種實(shí)施例中，壓力變送器133(用虛線表示)提供燃料流信號(hào)和數(shù) 字電路110所用的外殼。作為可供選擇的方式，對(duì)于大型的燃燒設(shè)備而言，可以提供一個(gè)完全專用的設(shè)備，因?yàn)榭梢詫讉€(gè)成像傳感器放入一個(gè)共用 的電子電路中；對(duì)于每個(gè)燃燒嘴有一個(gè)成像傳感器。根據(jù)需要以及根據(jù)設(shè)計(jì)人員所關(guān)心的參數(shù)，本發(fā)明可以利用不同類型 的成像技術(shù)?？梢允褂貌噬上裨O(shè)備以及黑白成像設(shè)備來(lái)檢測(cè)焰炬燃燒特 征的不同?？梢允褂脽岢上裨O(shè)備測(cè)量光學(xué)信號(hào)，特別是給出與燃燒嘴有關(guān) 的熱分布或信號(hào)。可以測(cè)量焰矩溫度以及焰矩通信方面的區(qū)別。熱成像或 彩色成像設(shè)備還能夠檢測(cè)結(jié)垢燃燒嘴的材料的類型，因?yàn)檠婢娴念伾蜏?度可能對(duì)應(yīng)結(jié)垢材料的化學(xué)特性的變化而變化。為了確定報(bào)警狀況，結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路可以包括適于實(shí)現(xiàn)圖形比較 和識(shí)別的電路和/或軟件。在數(shù)字化圖像中進(jìn)行圖像識(shí)別的各種不同的方 法都是公知的。為了提高傳感器的精度以及診斷的可靠性，可以期望使用與這種技術(shù)結(jié)合的智能系統(tǒng)，如自學(xué)習(xí)中樞網(wǎng)絡(luò)(self-learning neural network),或多個(gè)這樣的網(wǎng)絡(luò)，以便在服務(wù)中提高對(duì)于特殊應(yīng)用的設(shè)備精 度。另外，可以采用其它智能系統(tǒng)，如模糊邏輯、人工智能技術(shù)和設(shè)備， 以及各種不同時(shí)間和頻率信號(hào)處理技術(shù)，以便進(jìn)一步提高設(shè)備的精度。一般地說(shuō)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解，報(bào)警可以是電信號(hào)，必然 將這種電信號(hào)傳送至控制中心。作為選擇，所述報(bào)警還可以是在設(shè)備上的 一個(gè)視覺(jué)信號(hào)，比如點(diǎn)亮的發(fā)光二極管、閃爍的顯示器等。雖然上面所說(shuō)的實(shí)施例大部分集中在燃燒嘴的結(jié)垢上，但是使用相同 的技術(shù)還可以檢測(cè)腐蝕。例如，與存儲(chǔ)器115中所存儲(chǔ)的參考信號(hào)相比， 如在圖2A-3B中所示的聲音傳感器，如果燃燒嘴104腐蝕或者變成被侵蝕， 可能會(huì)在燃燒嘴104的聲音反射信號(hào)120中測(cè)得一個(gè)減小的頻率(并且可 能會(huì)有些衰減)。當(dāng)燃燒嘴104受到腐蝕時(shí)，焰炬118本身也要變化。例如，燃燒嘴104 的腐蝕可能會(huì)使燃料流受到影響，并因此而影響到燃料/空氣混合物，導(dǎo) 致熱信號(hào)和焰炬顏色的變化。此外，腐蝕可能影響燃燒嘴104的形狀，導(dǎo) 致形狀的變化以及"穩(wěn)定性"變化，或者使焰炬118振蕩。這樣一些變化 是可以通過(guò)光學(xué)檢測(cè)器130檢測(cè)出來(lái)的，有如以上所討論的那樣。與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比，上面所述的燃燒嘴結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)系統(tǒng)有一 系列優(yōu)點(diǎn)。所有這三種實(shí)施例都使用燃燒嘴的信號(hào)，用以給出確定燃燒嘴的結(jié)垢的靈敏且可預(yù)測(cè)的方法。而且，所有這三種實(shí)施例的安裝和實(shí)施都 是簡(jiǎn)單的，而且如果需要，可以將檢測(cè)裝置集成到傳送器上。在光學(xué)檢測(cè) 系統(tǒng)中，可以將成像設(shè)備安裝在能夠很好地觀察將要監(jiān)測(cè)的燃燒焰炬的任 何位置。在優(yōu)選實(shí)施例中，成像設(shè)備的位置遠(yuǎn)離熱量，例如在焰炬的下面 或偵価。所有這三種實(shí)施例都不需要燃料的流速測(cè)量值來(lái)提供燃燒嘴的結(jié)垢或阻塞的信息；但是，在所有這三種實(shí)施例中，可以使用這樣的數(shù)據(jù)來(lái)提 高檢測(cè)器的靈敏度。而且，按照優(yōu)選的實(shí)施方式，這三種實(shí)施例都不需裝 載在傳送器過(guò)程變量或報(bào)警輸入以外的DCS。被驅(qū)動(dòng)的聲音檢測(cè)器和成像設(shè)備這兩者都提供了檢測(cè)逐漸增多的結(jié) 垢的一種方式，使診斷設(shè)備能夠輸出代表結(jié)垢數(shù)量的信號(hào)。被驅(qū)動(dòng)的聲音 檢測(cè)器處理燃料流的變化也是很容易的。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，兩種聲音傳感器工作的回路電源都是4-20毫 安，兩者都容易區(qū)分燃料斷開(kāi)和結(jié)垢狀態(tài)。最后，無(wú)源聲音檢測(cè)器可以給 出燃料壓力過(guò)程變量，這是一個(gè)附帶的優(yōu)點(diǎn)。最后，應(yīng)予說(shuō)明的是，已經(jīng)參照燃燒嘴輸出信號(hào)和焰炬輸出信號(hào)描述 了本發(fā)明，但本發(fā)明還可應(yīng)用到其它的限流設(shè)備或阻流設(shè)備。圖5A和5B表示一種具有限流元件134的過(guò)程的簡(jiǎn)化示意圖，所述限 流元件134設(shè)在管道102中。為簡(jiǎn)單計(jì)，這個(gè)實(shí)施例與圖2A的無(wú)源方案 實(shí)施例相似，但是可以使用聲音傳感器(如圖3A和3B中所示的聲音傳感 器)向狹窄元件傳送信號(hào)。在可供選擇的實(shí)施例中，可以將聲音傳感器定 位于管道102上，相對(duì)于壓力傳感器108在限流元件的相對(duì)側(cè)，因而會(huì)反 射傳送的聲音信號(hào)，并使部分信號(hào)通過(guò)限流元件，以便于測(cè)量。所接收的 信號(hào)相對(duì)于基線的改變是限流元件134中結(jié)垢的表示。盡管如此，如圖中所示者，也要迫使流體流過(guò)限制元件134，由此產(chǎn) 生反射的噪聲信號(hào)120。利用壓力傳感器108可以檢測(cè)反射的噪聲信號(hào)， 并利用結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路110使所述反射的噪聲信號(hào)與存儲(chǔ)器115中存 儲(chǔ)的基線信號(hào)進(jìn)行比較。如果所測(cè)得信號(hào)120和存儲(chǔ)的信號(hào)之間的差超過(guò) 預(yù)先確定的限制值，貝IJ向控制中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)，表示限制元件134可能 馬上需要服務(wù)。一般情況下，通過(guò)使燃燒流的任何部分的障礙或者流動(dòng)限制元件的反 射聲音信號(hào)與一個(gè)參考信號(hào)相比較，就可以檢測(cè)結(jié)垢或腐蝕。所述流動(dòng)限 制元件134可以是文杜里管、孔板、卸料桿、閥門、噴嘴等。當(dāng)這樣一些設(shè)備發(fā)生結(jié)垢或腐蝕時(shí)，反射的聲音信號(hào)就會(huì)發(fā)生改變。而且，可將光學(xué) 檢測(cè)器應(yīng)用于能夠以光學(xué)方法測(cè)得的任何類型流動(dòng)輸出，其中包括高溫流 動(dòng)等。在這樣的實(shí)施例中，可以使用比如紅外檢測(cè)器來(lái)監(jiān)測(cè)流體流動(dòng)的溫 度分布的變化。本發(fā)明還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，其中，有可能檢測(cè)在工業(yè)過(guò)程中根據(jù)本底噪聲 的明顯變化檢測(cè)正在研究的一些問(wèn)題，這些問(wèn)題與用來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)垢和腐蝕的 聲音信號(hào)無(wú)關(guān)。例如，在運(yùn)動(dòng)設(shè)備中，當(dāng)軸承幵始失效時(shí)，這個(gè)設(shè)備就要 產(chǎn)生越來(lái)越大的噪聲輸出。噪聲輸出的這種變化將會(huì)改變所檢測(cè)的信號(hào)的 本底噪聲，而且可以分析這種明顯的變化以便能夠在災(zāi)難性故障之前預(yù)測(cè) 其它相鄰設(shè)備的潛在服務(wù)需求。雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 能理解，在不偏離本發(fā)明構(gòu)思和范圍的情況下，還可以在形式上和細(xì)節(jié)上 進(jìn)行許多改變。
權(quán)利要求
1.一種在工業(yè)過(guò)程中用于預(yù)測(cè)燃燒系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕的系統(tǒng)，包括含有燃料的管道；耦接于所述管道的限制元件；耦接于所述管道的結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器，所述檢測(cè)器適于檢測(cè)限制元件的特征信號(hào)，并且若所測(cè)得的信號(hào)相對(duì)基線信號(hào)的變化超過(guò)預(yù)先確定的限制值，則產(chǎn)生報(bào)警。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述限制元件包括工業(yè)過(guò)程的熱 量傳送系統(tǒng)中燃燒嘴。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述特征信號(hào)包括被反射的聲音 信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器包括 耦接于所述管道的聲音傳感器，適于檢測(cè)過(guò)程流體內(nèi)的聲音信號(hào)； 存儲(chǔ)器；結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路，該電路與壓力傳感器耦接，并與所述存儲(chǔ)器耦 接，適于使聲音傳感器所測(cè)得的特征信號(hào)與存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的基線信號(hào)比 較，若所述特征信號(hào)和基線信號(hào)之間的差超過(guò)預(yù)先確定的限制值，則所述 結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)電路適于產(chǎn)生報(bào)警。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器適于檢測(cè) 本底噪聲的變化，所述變化指示工業(yè)過(guò)程中與結(jié)垢或腐蝕無(wú)關(guān)的問(wèn)題。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，還包括與所述管道耦接的聲音傳感器，適于向著所述限制元件產(chǎn)生聲音信 號(hào)；并且所述特征信號(hào)包括從限流元件反射的聲音信號(hào)。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器包括適合 于分析特征信號(hào)的智能系統(tǒng)。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述變化表示所述限流元件的結(jié) 垢和/或腐蝕。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述信號(hào)包括光學(xué)信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)器適于利用子波技術(shù) 檢測(cè)特征信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，還包括適于存儲(chǔ)基線信號(hào)的存 儲(chǔ)器。
12. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，還包括使用戶可設(shè)置預(yù)先確定 之限制值的本地操作員接口。
13. —種在工業(yè)過(guò)程中用于監(jiān)測(cè)燃燒設(shè)備之結(jié)垢和腐蝕的系統(tǒng)，該系 統(tǒng)包括.-含有燃料的管道；耦接于所述管道的燃燒嘴，適于向燃燒設(shè)備傳送燃料，所述燃燒嘴在所述管道的一端限定一限流元件；耦接于所述管道的傳感器，適于檢測(cè)所述燃燒嘴的聲音信號(hào)；電路，適于處理所測(cè)得的聲音信號(hào)與所存儲(chǔ)的基線信號(hào)，若所測(cè)得的聲音信號(hào)相對(duì)基線信號(hào)的變化超過(guò)預(yù)先確定的數(shù)量，則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包壓力傳感器。
15. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述特征信號(hào)包括由流過(guò)燃燒 嘴的燃料所引起的可檢測(cè)聲音信號(hào)。
16. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，還包括耦接于所述管道的聲音傳感器，適于將聲音信號(hào)引向所述燃燒嘴；而且所測(cè)得的聲音信號(hào)包括被反射的聲音信號(hào)。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述反射的聲音信號(hào)隨燃燒嘴 的結(jié)垢或腐蝕而變。
18. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，還包括智能系統(tǒng)，它與所述電路耦接，適于分析測(cè)得的聲音信號(hào)，以預(yù)測(cè)燃燒嘴的結(jié)垢和/或腐蝕。
19. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，還包括與所述電路耦接的存儲(chǔ) 器，適于存儲(chǔ)所述基線聲音信號(hào)。
20. —種在工業(yè)過(guò)程的燃燒設(shè)備中用于檢測(cè)燃燒器之結(jié)垢和腐蝕的系 統(tǒng)，包括多個(gè)管道部分，每個(gè)管道部分包括內(nèi)含燃料的管道段和與該管道段耦接的燃燒嘴；多個(gè)聲音檢測(cè)器，每個(gè)聲音檢測(cè)器與多個(gè)管道段之一耦接，并適于檢 測(cè)燃燒嘴的聲音信號(hào)；與所述多個(gè)聲音檢測(cè)器耦接的共用電子電路，它適合對(duì)于所述多個(gè)燃 燒嘴中的每個(gè)燃燒嘴特有的存儲(chǔ)基線信號(hào)，處理由所述多個(gè)聲音檢測(cè)器測(cè) 得的聲音信號(hào)，所述共用電子電路適于根據(jù)特定燃燒嘴的聲音信號(hào)與其基 線信號(hào)相比的變化預(yù)測(cè)該特定燃燒嘴的結(jié)垢和/或腐蝕。
21. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，還包括多個(gè)聲音傳感器，每個(gè) 聲音傳感器耦接于相對(duì)燃料流為上游的特定管道段，適于向所述燃燒嘴產(chǎn) 生聲音信號(hào)。
22. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，還包括與所述共用電子電路耦 接的存儲(chǔ)器，適于存儲(chǔ)每個(gè)燃燒嘴的基線信號(hào)。
23. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述共用電子電路利用子波技 術(shù)處理每個(gè)聲音信號(hào)。
全文摘要
一種工業(yè)過(guò)程中用以預(yù)測(cè)燃燒系統(tǒng)之結(jié)垢和腐蝕的系統(tǒng)，包括管道(102)、限制元件(104)，以及結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器(110)。管道(102)含有燃料。限制元件(104)與管道(102)耦合，并且燃料通過(guò)所述限制元件(104)。結(jié)垢和腐蝕檢測(cè)器(110)與管道(102)耦合，適于檢測(cè)限制元件(104)的特征信號(hào)，并且，若所測(cè)得之信號(hào)相對(duì)于基線信號(hào)的變化超過(guò)預(yù)先確定的限制值，則產(chǎn)生報(bào)警。
文檔編號(hào)G01N17/00GK101273260SQ200680035852
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者斯科特·埃拉松, 格雷戈里·C·布朗, 馬科斯·佩盧索 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司