膠球清洗裝置，凝汽器膠球清洗自動(dòng)監測裝置使用說(shuō)明

膠球清洗裝置，凝汽器膠球清洗自動(dòng)監測裝置使用說(shuō)明，在發(fā)電過(guò)程中，凝汽器管壁出現的不同程度污垢將影響凝汽器換熱，造成機組真空降低，增加發(fā)電煤耗。目前，大多數電廠(chǎng)主要是釆用周期性高壓清洗對結垢進(jìn)行處理,即膠球清洗。凝汽器膠球清洗裝置是由收球網(wǎng)、膠球輸送泵、裝球室、控制器、膠球及閥門(mén)管路等部件組成的，它借助高壓水流的作用將大于凝汽器冷卻管內徑的清潔膠球擠過(guò)冷卻管,對冷卻管進(jìn)行反復擦洗，清洗凝汽器冷卻管內污垢并帶出雜質(zhì),從而可以實(shí)現延長(cháng)冷卻管使用壽命、提高發(fā)電廠(chǎng)經(jīng)濟效益、保障機組安全運行的目的。而膠球清洗裝置系統清潔效果能否達到佳，依賴(lài)于膠球個(gè)數是否足量、膠球半徑是否夠大。在運行中總是存在這樣那樣的原因導致清洗過(guò)程中膠球的堵塞,出現丟球現象或者造成膠球磨損,這都直接影響了清洗效果。目前，國內電廠(chǎng)中大都采用定期人工檢査的方法判斷是否需要加球或換球,費時(shí)費力，誤差較大。因此，為提高電廠(chǎng)的經(jīng)濟效益以及自動(dòng)化水平,急需開(kāi)發(fā)回收膠球自動(dòng)監測系統。

針對膠球清洗裝置系統膠球回收率低、回收膠球數量檢測困難等問(wèn)題，對膠球進(jìn)行計數的膠球回收自動(dòng)監測器，并開(kāi)發(fā)了利用水流速度的變化檢測管道內部清洗程度的膠球清洗效果監測器U-1。對原先的膠球清洗系統進(jìn)行了一系列的內部機械改造，研制岀的新型膠球清洗系統膠球回收率基本上達到了99%,但其存在的問(wèn)題就是無(wú)法自動(dòng)檢測膠球的磨損程度。兩家公司的產(chǎn)品在我國都是按照整套膠球清洗系統售賣(mài)，購價(jià)昂貴。課題目的在于開(kāi)發(fā)一種無(wú)需更換原膠球清洗裝置系統，可以直接附加在原設備上的膠球回收自動(dòng)監測系統。

1膠球清洗裝置膠球回收自動(dòng)監測系統的硬件配置以及軟件檢測框圖

自動(dòng)監測系統示意圖如圖1所示。該系統可以自動(dòng)地監測回收膠球的數量及其半徑，這樣運行人員就可以根據檢測結果適時(shí)地添加或更換膠球，保證膠球的數量以及質(zhì)量,以期達到佳的清洗效果。通過(guò)多次試驗，攝像機的佳有效位置及其范圍得以確定，并根據強度承受力和光照特點(diǎn)選擇了合適的材料。本系統硬件配置如圖2所示，其中透明管道材料為鑄造鋼、光學(xué)玻璃，管道內側不同角度裝有頻閃燈，攝像機拍攝角度垂直于密封玻璃面，拍攝焦距可調。

圖1監測系統安裝位置示意圖

本文軟件模塊的任務(wù)就是從一周期的連續圖像中自動(dòng)檢測岀所有膠球的數量及磨損程度。其軟件檢測框圖如圖3所示。先通過(guò)工業(yè)攝像機采集膠球連續圖像，并根據時(shí)間順序存儲;然后利用圖像拼接算法去除每?jì)煞�連續圖像之間的重復部分，再進(jìn)行灰度變換、圖像平滑等一系列預處理過(guò)程去噪,去噪后采用基于小誤差分割法的灰度圖二值化變換對圖像進(jìn)行分割,得到目標明確的分割圖像;后,在此基礎上，進(jìn)行膠球位置定位，獲得膠球的數量及磨損狀況。

膠球位置定位

眾所周知,光照條件對圖像處理結果有著(zhù)至關(guān)重要的影響。有鑒于此，本裝置在封閉管道內側不同角度配置有一定數量的頻閃燈，這有效地避免了光照不穩定、不均勻現象以及圖像中陰影的出現。在得到分割后的二值化圖像的基礎上,釆用水平/垂直投影變換即可實(shí)現膠球的邊界定位。而所謂水平/垂直投影變換就是將圖像的某行（或某列）投影到水平（垂直）軸,將該行（列）的黑點(diǎn)（或白點(diǎn)）數目累加起來(lái)。這里根據需要，將每一列像素的黑點(diǎn)數相累加得到圖像在水平方向上黑像素點(diǎn)的分布函數,根據黑像素點(diǎn)的分布，來(lái)確定膠球的上下邊界和左右邊界，從而獲得膠球的數量以及半徑。定位結果如圖2所示。

圖2膠球清洗裝置位置終定位結果

在仿真實(shí)驗臺上，對300個(gè)樣本球（其中包括280個(gè)完好球,20個(gè)破損球）進(jìn)行循環(huán)監測,實(shí)驗證明，本膠球監測系統能夠快速、準確地判斷并顯示回收膠球的數量及磨損程度，準確率大于99.5%；在數量或完好程度低于規定閾值時(shí)，能夠給出自動(dòng)報警信號；另外,備有歷史記錄，方便工作人員査閱。

隨著(zhù)國內電廠(chǎng)市場(chǎng)化的加深，節能降耗工作的進(jìn)一步開(kāi)展，膠球清洗系統的節能產(chǎn)品需求將越來(lái)越旺盛。而凝汽器清洗膠球回收自動(dòng)監測系統的使用，能明顯地提高發(fā)電機組的真空,有效地減少汽輪機排汽損失，降低汽輪機的汽耗率。

由于國內一直沒(méi)有此類(lèi)產(chǎn)品，國外進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴，而且國外公司都是成套售賣(mài),國內電廠(chǎng)不得不換掉并未完全失效的膠球清洗裝置系統，造成了極大的資源浪費。應用本產(chǎn)品時(shí)只需作為原膠球清洗裝置系統的附加系統使用，避免了資源浪費,大大減少了資金。經(jīng)查新本產(chǎn)品的研制國內未見(jiàn)報導。