確定鍋爐熱傳遞表面上的結垢位置的系統和方法與流程

2023-05-24 12:26:56 2

本發明總體上涉及回收鍋爐中的結垢或灰燼沉積物，更具體而言，涉及通過吹灰器來檢測回收鍋爐的熱交換器上的結垢灰燼沉積物。

背景技術：

在造紙過程中，化學製漿產生了作為副產品的黑液，這黑液含有幾乎所有的無機蒸煮化學品以及在蒸煮器中製漿期間與木材分離的木質素和其它有機物質。黑液在鍋爐中燃燒。鍋爐的兩個功能是回收在製漿過程中使用的無機蒸煮化學品以及利用黑液的有機部分中的化學能來產生造紙廠使用的蒸汽。本文所使用的術語鍋爐可以包括如下所述的底部支撐的鍋爐或頂部支撐的鍋爐，其燃燒燃料而使熱傳遞表面結垢。

例如，克拉夫特(Kraft)鍋爐可以在爐子中包括通過輻射和來自爐氣體的對流提取熱量的過熱器。飽和蒸汽進入過熱器部分，過熱蒸汽以受控溫度離開。過熱器包括由用於傳導和傳遞熱的管構成的壓板陣列。過熱器熱傳遞表面由於從爐室中帶出的灰燼而不斷地結垢。能夠在克拉夫特鍋爐中燃燒的黑液的量通常受到過熱器部分的表面上的結垢的速率和程度的限制。包括沉積在過熱器表面上的灰燼的結垢減少了從黑液燃燒中吸收的熱量，這會導致過熱器的出口蒸汽溫度降低。

有時需要關閉鍋爐以進行清潔。例如，克拉夫特鍋爐特別容易出現過熱器結垢的問題。從克拉夫特鍋爐中的過熱器去除灰燼沉積物的一種常規方法包括吹灰。吹灰是這樣的過程，其包括用來自吹灰器的噴嘴的一股蒸汽吹走過熱器(或被灰燼沉積物結垢的其它熱傳遞表面)上沉積的灰燼。吹灰器具有用於將蒸汽引導到位於噴槍遠端處的噴嘴的噴槍。

吹灰可以在正常的鍋爐操作期間基本上連續地進行，不同的吹灰器在不同的時間打開。吹灰通常使用蒸汽進行。吹灰過程消耗了由鍋爐產生的相當大熱能。

確定回收鍋爐的過熱器部分上的沉積物量的常規方法通常基於間接測量，例如離開鍋爐的排氣的溫度升高、蒸汽的溫度降低、熱傳遞、焓或鍋爐的氣體側(與水/蒸汽側相對的燃燒部分)的壓降增加。然而，這樣的技術不能確定或至少解決回收鍋爐的熱交換器上沉積的灰燼的位置。因此，對於減少用於節能的蒸汽消耗或者提高熱傳遞表面效率的可靠和有效的吹灰策略，這種技術提供了很少的指導。

技術實現要素：

根據本發明的第一方面，提供了一種檢測鍋爐的熱交換器的結垢的方法。該方法可以包括：從吹灰器元件的第一和第二噴嘴發射第一和第二加壓流體噴流；產生一值，該值表示由所述第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個在所述熱交換器上或在所述熱交換器上的一個或多個相當大的沉積物上的衝擊所產生並且通過所述第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個轉移回到所述吹灰器元件的一個或多個反作用力；和基於所述值確定在所述熱交換器上何時有相當大的沉積物從而表明結垢。

所述第一和第二加壓流體噴流中的每一個都可以包括亞音速蒸汽流。

所述一個或多個反作用力可以包括施加在所述吹灰器元件上的一個或多個扭轉力。

所產生的值可以基於來自應變儀感測元件的感測值，該應變儀感測元件布置在所述吹灰器元件上以檢測所述感測值。

該方法可以包括：確定所述噴嘴相對於基準位置的線性位置；確定所述噴嘴中的至少一個噴嘴相對於基準取向的旋轉取向；基於所述值和所述噴嘴的線性位置和旋轉取向，確定在所述熱交換器表面上是否有一個或多個相當大的沉積物；和如果確定在所述熱交換器上有一個或多個相當大的沉積物，則基於所述噴嘴的線性位置和旋轉取向，確定所述熱交換器上的一個或多個相當大的沉積物的特定一對可能位置。

確定所述噴嘴的線性位置和旋轉取向可以基於自初始時間以來已經經過的時間段。

該方法可以包括：沿著基本上垂直於所述熱交換器的多個壓板的方向將所述吹灰器元件從第一原始位置移動到第二最大就位位置；使所述吹灰器元件圍繞其縱向軸線旋轉；和在所述鍋爐內限定多個不同的吹灰器元件對準，每個吹灰器元件對準都由所述第一原始位置與第二最大就位位置之間的對應線性位置和所述吹灰器元件的旋轉取向限定。

可以在鍋爐操作期間鍋爐內的所述多個不同的吹灰器元件對準中的每一個吹灰器元件對準處產生相應的值，該值表示當在該特定對準處時，通過由所述吹灰器元件發射的第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個而被轉移回到所述吹灰器元件的所述一個或多個反作用力。

該方法可以包括：為所述吹灰器元件構造圖表，該圖表表示在與所述多個不同的吹灰器元件對準中的每一個吹灰器元件對準相對應的至少一個熱交換器位置是否有至少一個相當大的沉積物。

該方法還包括：在所述多個不同的吹灰器元件對準中的每一個吹灰器元件對準處，測量相應的基線值，每個基線值表示在該特定對準處不存在結垢。

在測量相應的基線值的同時移動所述吹灰器元件和旋轉所述吹灰器元件可以基本上以與鍋爐操作期間產生表示一個或多個反作用力的相應值時的速率相同的速率進行。

該方法可以包括：在所述多個不同的吹灰器元件對準中的每一個吹灰器元件對準處：基於在鍋爐操作期間產生的相應值與和該特定對準相關聯的相應基線值之間的比較，確定在所述熱交換器的與該特定吹灰器元件對準相對應的兩個可能位置中的至少一個位置處何時有至少一個相當大的沉積物。

該方法可以包括：當所述吹灰器元件移動和旋轉時，在多個不同的時刻中的每一個時刻時，產生相應的值，該值表示在該特定時刻通過第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個施加在所述吹灰器元件上的一個或多個反作用力；和將所述多個不同時刻中的每一個時刻與所述多個吹灰器元件對準中的對應一個吹灰器元件對準相關聯。

該方法可以包括：在所述多個不同的吹灰器元件對準中的每一個吹灰器元件對準處，測量相應的基線值，每個基線值都表示在所述特定對準處不存在結垢。

該方法可以包括：將在鍋爐操作期間生成的多個值和所述多個基線值變換成相應的第一和第二組頻域數據。

該方法可以包括：檢查所述第一組和/或第二組頻域數據的多個頻帶，以識別所述多個頻帶中的特定頻帶，其中，所述特定頻帶比所述多個頻帶中的任何其他頻帶更可能具有對應於所生成的相應值的響應。

該方法可以包括：將用於所述第一組和第二組頻域數據的所識別的頻帶的頻域數據變換為對應的第一組和第二組時域數據，其中，所述第一組和第二組時域數據中的每一個元素由所述多個不同時刻中的相關聯的一個時刻和相關聯的幅度值限定。

所述第一組時域數據的每個元素可以與所述第二組時域數據中的各個對應元素相關聯。

該方法可以包括：對於所述第一組和第二組時域數據的每一對對應元素：基於所述第一組時域數據的元素與所述第二組時域數據的對應元素的相關幅度值之間的比較，確定在所述熱交換器上何時有一個或多個相當大的沉積物。

根據本發明的第二方面，提供了一種檢測鍋爐的熱交換器的結垢的方法。所述方法可以包括：從吹灰器元件的噴嘴發射加壓流體噴流；產生一值，該值表示由所述加壓流體在所述熱交換器的表面上或所述熱交換器表面上的相當大的沉積物上的衝擊所產生並且通過所述加壓流體噴流而轉移回到所述吹灰器元件的反作用力；以及基於表示所述反作用力的所述值，確定在所述熱交換器的表面上何時有相當大的沉積物，從而表明結垢。

根據本發明的第三方面，提供了一種用於檢測具有吹灰器元件的鍋爐的熱交換器的結垢的電腦程式產品，所述吹灰器元件從第一和第二噴嘴發射第一和第二加壓流體噴流。所述電腦程式產品可以包括：非暫時性計算機可讀存儲介質，該非暫時性計算機可讀存儲介質具有通過其體現的計算機可讀程序代碼。具體而言，所述計算機可讀程序代碼可以包括：a)用於產生一值的計算機可讀程序代碼，該值表示由所述第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個在所述熱交換器上或在所述熱交換器上的一個或多個相當大的沉積物上的衝擊所產生並且通過所述第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個轉移回到所述吹灰器元件的一個或多個反作用力；和b)用於基於所產生的值來確定在所述熱交換器上何時有相當大的沉積物從而表明結垢的計算機可讀程序代碼。

根據本發明的第四方面，提供了一種檢測具有吹灰器元件的鍋爐的熱交換器的結垢的系統，所述吹灰器元件從第一和第二噴嘴發射第一和第二加壓流體噴流。所述系統可以包括：數據獲取系統，用於產生一值，該值表示由所述第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個在所述熱交換器上或在所述熱交換器上的一個或多個相當大的沉積物上的衝擊所產生並且通過所述第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個轉移回到所述吹灰器元件的一個或多個反作用力。所述數據獲取系統還可以被配置成基於所述產生的值確定在所述熱交換器上何時有相當大的沉積物從而表明結垢。

本文所述的數據獲取系統和控制系統可以包括接收輸入數據、通過計算機指令處理該數據並生成輸出數據的任何種類的計算機。這樣的計算機可以是手持設備、膝上型或筆記本計算機、臺式計算機、微型計算機、數位訊號處理器(DSP)、大型機、伺服器、蜂窩電話、個人數字助理、其他可編程計算機設備或它們的任何組合。這樣的計算機還可以使用諸如現場可編程門陣列(FPGA)之類的可編程邏輯器件來實現，或者另選地實現為專用集成電路(ASIC)或類似的器件。術語「計算機」還旨在包括兩個或更多個上述設備(例如兩個或更多個微型計算機)的組合。這樣的計算機可以無線地或硬連線地彼此連接。還可以設想，數據獲取系統和控制系統可以組合為單個計算機。因此，本發明的各方面可以完全實現為硬體、完全實現為軟體(包括固件、常駐軟體、微代碼等)或者以組合的軟體和硬體實現的方式實現，所述軟體和硬體實現在本文中可以統稱為「電路」、「模塊」、「組件」或「系統」。此外，本發明的各方面可以採取在其上實施有計算機可讀程序代碼的一個或多個計算機可讀介質中實施的電腦程式產品的形式。

附圖說明

雖然本說明書以特別指出並清楚地要求保護本發明的權利要求書得出結論，但是應該相信通過結合附圖的以下描述將更好地理解本發明，其中相同的附圖標記表示相同的要素。

圖1是根據本發明的原理的具有一個或多個吹灰器的典型回收鍋爐系統的示意圖，該吹灰器用於檢測回收鍋爐的熱交換器表面上的結垢；

圖2是圖1所示的回收鍋爐系統的一部分的放大俯視透視圖，示出了根據本發明的原理的位於多個過熱器壓板內的多個吹灰器；

圖3A是根據本發明的原理的撞擊在形成於熱交換器表面上的沉積物上以產生扭矩的噴槍蒸汽射流的圖案的相對位置的圖解說明；

圖3B是根據本發明的原理的存在結垢的四個相鄰壓板的俯視圖；

圖4示意性地示出了根據本發明的原理如何在吹灰器噴槍86的噴嘴處產生反作用力；

圖5類似於圖3B，但是每個壓板被描繪為多個管；

圖6是根據本發明的原理的具有包括安裝在其上的數據獲取系統的扭矩相關測量裝置的吹灰器噴槍的一部分的圖示；

圖7描繪了根據本發明的原理的在吹灰器的行程期間指示由圖7的扭矩相關測量裝置感測的反作用力的值的時域表示；

圖8描繪了根據本發明的原理的圖8的時域數據的頻域表示；

圖9描繪了根據本發明的原理從圖7的時域數據中選擇的有限頻帶的時域表示。

圖10、11A、11B示出了根據本發明的原理的用於檢測熱交換器表面上的結垢的示例性方法的相應流程圖；

圖12A至12C描繪了根據本發明的原理的將感測的扭矩相關值與特定的吹灰器元件對準相關聯的不同圖。

具體實施方式

在優選實施方式的以下詳細描述中，參考形成該描述的一部分的附圖，並且通過說明而非限制的方式示出了可以實踐本發明的具體優選實施方式。應當理解，可以利用其他實施方式，並且可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下進行改變。

圖1是克拉夫特黑液回收鍋爐系統10的示意圖，該系統10具有帶有一個或多個吹灰器(本文也稱為「吹灰器元件」)的吹灰器系統2，然而，具有各種吹灰器系統及其輔助裝置的其它鍋爐系統也屬於本發明的範圍。在2006年3月30日公開的、名稱為「Method of Determining Individual Sootblower Effectiveness(確定各個吹灰器有效性的方法)」的美國專利申請公報No.2006/0065291A1中公開並描述了具有多個吹灰器的克拉夫特黑液鍋爐系統，此處通過引用將其併入。在本發明的實施方式中可以使用任何合適的吹灰器，包括採用任何機構來減少熱交換器表面上的沉積物的任何橫截面的吹灰器。

黑液是造紙過程中化學製漿的副產品，並且在回收鍋爐系統10中燃燒。「稀黑液」的初始濃度為約15％。將黑液在蒸發器12中濃縮至點燃條件(65％至85％幹固體含量)，然後在回收鍋爐系統10中燃燒。蒸發器12從位於烹飪蒸煮器(未示出)的下遊的洗滌器(未示出)接收稀黑液。

回收鍋爐系統10包括回收鍋爐14，回收鍋爐14包括：限定了爐16的密封殼體，黑液在爐16中被燃燒以產生熱工作氣體；熱傳遞部分18；和在爐16和熱傳遞部分之間的牛鼻板(bullnose)20，參見圖1。鍋爐系統10還包括節能器50、鍋爐組52和過熱器部分60，所有這些都位於熱傳遞部分18中，參見圖1。包括由爐16中的燃料燃燒所產生的灰燼的熱工作氣體傳過牛鼻板20，進入並穿過熱傳遞部分18，然後通過靜電除塵器26過濾並通過煙囪28離開，參見圖1。

豎直排列的壁管32被結合到爐16的豎直壁30中。如下面將進一步討論的，流體(主要是水)穿過壁管32，使得來自於在爐16中產生的熱工作氣體的採取熱的形式的能量被傳遞給流過壁管32的流體。爐16具有用於在三個不同高度水平處引入用於燃燒的空氣的一級空氣埠34、二級空氣埠36和三級空氣埠38。黑液從噴射槍40噴射到爐16中。黑液從蒸發器12供應到噴射槍40。

節能器50接收來自供應源的給水。在所示的實施方式中，給水可以以約250°F的溫度供給到節能器50。節能器50可以將該水加熱到約450°F的溫度。移動通過熱傳遞部分18的熱工作氣體以熱的形式向節能器50供應能量來加熱給水。然後將加熱的水從節能器5供應到鍋爐組52的上鍋筒(蒸汽鍋筒)52A，參見圖1。上鍋筒52A通常用作蒸汽-水分離器。在圖1所示的實施方式中，水沿著從頂部鍋筒52A延伸到下部鍋筒(泥漿鍋筒)56的第一組管54流下。當水沿著管54向下流動時，其可以被加熱到大約400-600°F的溫度。一部分加熱的水從下鍋筒56流過鍋爐組52中的第二組管58而到達上鍋筒52A。下鍋筒56中的剩餘的加熱水被供應到爐16中的壁管32。流過鍋爐組52中的第二組管58和爐16中的壁管32的水可以被加熱至飽和狀態。在飽和狀態下，流體主要是液體，但可以提供一些蒸汽。壁管32中的流體返回到上鍋筒52A處的鍋爐組52。蒸汽在上鍋筒52A中與液體分離。上鍋筒52A中的蒸汽被供應到過熱器部分60，同時水經由第一組管54返回到下鍋筒56。

在圖2所示的實施方式中，過熱器部分60包括第一、第二和第三過熱器61、62和63，每個過熱器可包括大約20-50個熱傳遞元件64，熱傳遞元件64包括壓板61A、62A和63A。在本文中，「熱交換器」包括過熱器61、62、63以及藉以將來自熱氣體的熱傳遞到諸如水之類的流體的其他裝置。壓板61A、62A和63A包括管，但在圖2中被示意性地示出為矩形結構。蒸汽通過被稱為入口集管(未示出)的相應歧管進入壓板61A、62A和63A，在壓板61A、62A和63A內過熱，並通過被稱為出口集管(未示出)的另一歧管作為過熱蒸汽離開壓板61A、62A和63A。壓板61A、62A和63A可以例如從集管(未示出)懸掛。移動通過熱傳遞部分18的熱工作氣體以熱的形式向過熱器部分60供應用於使蒸汽過熱的能量。在圖2所示的實施方式中，熱工作氣體沿箭頭101的方向移動。可以設想，過熱器部分60可以包括少於三個的過熱器或多於三個的過熱器。

每個熱傳遞元件64的外表面或熱傳遞表面67都暴露於爐16的內部。雖然圖2中每個熱傳遞表面67都被表示為平面，但是因為每個熱傳遞元件64包括管，所以熱傳遞表面67由包括該熱傳遞元件64的管的外表面限定。每個熱傳遞元件64的所有或大部分熱傳遞表面67在爐16的正常操作期間都會被灰燼所塗覆。因此，為了提高熱傳遞元件64的工作效率，那些元件64的熱傳遞表面67的大部分可由吹灰器系統2來清潔，以去除其上塗覆的灰燼。

因為熱工作氣體沿箭頭101的方向移動通過過熱器部分60，如圖2所示，所以前邊緣61B、62B和63B相比於相反的後邊緣61C、62C和63C暴露於更大量的灰燼，因此，前邊緣61B、62B和63B通常被塗覆了比後邊緣61C、62C和63C更大量的灰燼。如下面更詳細地解釋的，因為熱工作氣體沿著箭頭101的方向流動，所以這影響了沉積物如何積聚在壓板61A、62A和63A的前表面61D至63D和後表面61E至63E上。在圖2中用「T」表示每個壓板61A至63A的厚度。每個熱傳遞元件64的熱傳遞表面67，即，每個壓板61A至63A包括相應的前邊緣61B-63B和後邊緣61C-63C以及相應的前表面61D-63D和後表面61E-63E。

如上所述，吹灰器系統2包括一個或多個吹灰器84。吹灰器84在本文中也被稱為「吹灰器元件」。吹灰器84用於從熱傳遞元件64的熱傳遞表面67清潔，即清除灰燼等。每個吹灰器84可包括具有至少一個噴嘴88的細長管或噴槍86，通常，該噴嘴為位於噴槍86的遠端處分開約180度的一對徑向噴嘴88，參見圖2。噴嘴88限定了吹灰器噴嘴。噴槍86與蒸汽(或水)源(未示出)流體連通。優選地，蒸汽以約100至400psi之間的壓力供應。

線性驅動裝置184可以聯接到每個吹灰器84，用於使吹灰器84從第一原始位置移動到第二最大就位位置，其中第一原始位置可以在鍋爐14外部，第二最大就位位置處，吹灰器84位於過熱器部分60內。線性編碼器186可形成線性驅動裝置184的一部分或聯接到線性驅動裝置184或直接聯接到吹灰器84，以確定吹灰器84相對於諸如原位置之類的基準位置的線性位置。旋轉驅動裝置188也可聯接到每個吹灰器84，用於隨著吹灰器84從其第一初始線性位置移動到其第二最大就位位置而使吹灰器84相對於基準取向或角位置(例如，原始0度位置)旋轉。旋轉編碼器190可以形成旋轉驅動裝置188的一部分或者聯接到旋轉驅動裝置188，或者直接聯接到吹灰器84，以確定吹灰器84相對於原始角位置的旋轉取向或角位置。線性驅動裝置184和旋轉驅動裝置188聯接到用於控制裝置184、188的操作的控制系統6。線性編碼器186和旋轉編碼器190聯接到控制系統6，使得控制系統6能夠接收編碼器186和190產生的、與感測到的吹灰器84的線性位置和角位置相對應的數據。每個吹灰器84在第一和第二位置之間的向內運動被稱為第一行程，在第二位置和第一位置之間的向外運動被稱為第二行程。

如圖2所示，吹灰器84可以大致垂直於熱傳遞元件64的高度「H」和寬度「W」在熱傳遞元件64之間移動。當吹灰器84在它們的第一位置和第二位置之間移動時，蒸汽通過噴嘴88排出。當蒸汽接觸塗覆在熱傳遞表面67上的灰燼時，一部分灰燼被除去。隨著時間的推移，殘餘灰燼的積累可能變得太有彈性而無法由吹灰器84去除，並且可以使用替代的清潔方法。上述吹灰器84利用蒸汽和/或水；然而應當注意，本發明的實施方式不限於此，吹灰器也可以基於另一個原理，例如當使用鍋爐14時能夠進行吹灰的聲學吹灰或另一原理。

圖3A是從吹灰器84撞擊到形成在熱傳遞元件64的熱傳遞表面67上的灰燼沉積物的蒸汽射流的相對位置的圖解說明。具體地說，圖3A的視圖是壓板62A的後表面62E和前邊緣62B以及相鄰壓板61A的後表面61E和後邊緣61C的視圖。由於氣體與灰燼和其它材料的流動方向，氣體傾向於撞擊前邊緣62B並在該邊緣上形成沉積物302。氣體傾向於流過壓板61A的前表面和後表面61D和61E而不直接衝擊後邊緣61C，所以在後邊緣61C上沒有形成或形成很少沉積物。如圖所示，與前邊緣62B的上部區域相比，沉積物302可以越靠近前邊緣62B的底部越重或越大。圖3A的小斑點301意在說明當沿著壓板表面62D和62E距離前緣62B的距離變大時，沉積物302趨於變薄或變少。

在圖3A中，吹灰器84的噴嘴88移出和移入紙平面。當從紙平面移出時，吹灰器噴槍86可以旋轉，使得噴嘴88和噴出的蒸汽沿順時針方向308旋轉。如果結垢，即如果相當大灰燼沉積物302位於熱傳遞元件64的熱傳遞表面67上，如圖3A所示，位於壓板62A的前邊緣62B以及前表面62D和後表面62E上，則從其中一個噴嘴88噴出的蒸汽射流304會衝擊在沉積物302上。如下面參考圖4更詳細解釋的，包括蒸汽射流304的加壓流體對沉積物302的衝擊引起反作用力306，該反作用力通過蒸汽噴流304被轉移回到吹灰器噴槍86的噴嘴區域。轉移回到吹灰器噴槍86的反作用力306可以由吹灰器噴槍86作為反作用轉矩承受，其與旋轉方向308相反。在一些實施方式中，蒸汽304的速度在反應力如何有效地被轉移回到吹灰器噴槍86中會起作用。例如，亞音速蒸汽流可以將反作用力按照比超音速蒸汽流更大的幅度轉移回去。

圖3B示出了存在汙垢的四個相鄰壓板61A，62A的俯視圖。如圖所示，沉積物302通常可以在壓板64的「前面的」邊緣(例如，前邊緣61B，62B)上形成，而較少量的沉積物質存在於更靠近「後面的」邊緣(例如後邊緣61C，62C)。每個沉積物302可以在壓板64的前表面61D，62D和後表面61E，62E上形成。因此，沉積物302可以在相鄰壓板64的相鄰後邊緣和前邊緣61C和62B之間的間隙G1中向外生長，並且在相鄰壓板64的相鄰後表面61E和前表面61D和62E，62D之間的間隙G2中向外生長。

在圖3B中，示出了示例性蒸汽射流噴流圖案402以示出噴流圖案402如何可以發生在兩個熱傳遞元件64之間的區域中。熱傳遞元件64可以間隔開距離404，包括相鄰熱傳遞元件64的中心之間大約1英尺。當吹灰器84從其原始位置行進到其最大就位位置時，吹灰器84可遇到20至50個熱傳遞元件64。每個熱傳遞元件64可以具有從大約2英寸到大約2.5英寸的厚度T。吹灰器86遍歷第一和第二行程的行進會需要約90至120秒。作為示例，20個熱傳遞元件64將覆蓋約20英尺的跨度。如果吹灰器86按照在120秒內覆蓋該跨度的速度行進，則吹灰器86的噴嘴88將以約2英寸/秒的速度行進，並且將花費約5.0秒在兩個相鄰熱傳遞元件64之間行進。如果吹灰器84的噴嘴88以0.5至1.0Hz之間的速度旋轉，則噴嘴88可以在兩個相鄰熱傳遞元件64之間的同時旋轉整個360度。普通技術人員將認識到，可以選擇吹灰器84的直線速度、吹灰器噴嘴88的旋轉速度以及相鄰熱傳遞元件64之間的間距，以確定和控制噴流圖案402將如何與熱傳遞元件64的熱傳遞表面67的各個部分相互作用。

圖4示意性地示出了當如圖3A和3B所示定位時在噴嘴88處如何產生反作用力。來自噴嘴88之一的蒸汽噴流304撞擊沉積物302。然而，如果流304被認為由離散的流元素組成，則撞擊同一個沉積物302時，下部的離散流元素322比上部的離散流元素320行進的距離小。由於這種距離差異，響應於離散流元素322撞擊沉積物302而產生的力將大於響應於離散流元件320撞擊沉積物302而產生的力。在由流304撞擊沉積物302產生的總反作用力306中，離散流元素322的貢獻將大於來自離散流元件320的貢獻。因此，通過流304被轉移回到噴嘴88的反作用力306不垂直於噴槍86的外圓形表面，不穿過噴槍86的中心軸線，並且在吹灰器噴槍86上施加扭轉力。

圖4的左側沒有示出反作用力，因為噴流305沒有撞擊沉積物或相鄰壓板61A的後邊緣61C的任何部分。

應當注意，如果流撞擊壓板表面67或相當大沉積物302並且基本上垂直於噴流所撞擊的表面，則可能發生垂直於噴槍86的表面並延伸穿過噴槍86的中心的反作用力。

圖5類似於圖3B，但是每個熱傳遞元件64被描述為多個管502。在圖5中，每個熱傳遞元件64被示為包括多個管502，它們延伸進入和離開紙平面。限定熱傳遞元件64的管502的外表面包括用於該熱傳遞元件64的熱傳遞表面67。

圖5還示出了限定附接到吹灰器84的噴槍86的應變儀感測元件8的一個或多個應變儀。在所示實施方式中，相應的應變儀感測元件8優選地附接到每個單獨的吹灰器84，但是另選的，可以為少於所有的吹灰器84提供應變儀感測元件8。應變儀感測元件8可以與數據獲取系統(DAS)9聯接並將數據傳送到數據獲取系統(DAS)9，數據獲取系統9又可以與控制系統6通信。應變儀傳感元件8和DAS 9測量和監測施加到吹灰器84的扭轉反作用力或反作用轉矩。然而，本領域普通技術人員將理解，反作用力可以是以下任何一種：彎曲力、剪切力、切向力或徑向力。

在圖5中，在任何熱傳遞元件64上都沒有結垢或沉積物。然而，即使在這些情況下，應變儀8仍被認為感測到由反應性誘發的力引起的應變值，這是因為當吹灰器84相對於爐壁30移入和移出時蒸汽射流304和305撞擊各個管502的表面。如下面更全面討論的，可以在收集由應變儀感測元件8感測到的並傳送到DAS 9的數據的同時執行吹灰器84的一個或多個完整的第一和第二行程(例如，10趟)。該數據可以被認為是基線條件並且表示即使在熱傳遞元件64的熱傳遞表面67上沒有任何結垢或灰渣沉積的情況下吹灰器84在操作期間也可能遇到的什麼反作用力，。

在鍋爐運行一段時間之後，在管502的表面上會產生相當大灰燼沉積物或結垢(參見例如圖3B)。因此，如果圖5中的管502還包括結垢，則當蒸汽射流304和305的吹灰器84直線地且旋轉地移動時，該蒸汽射流可能會遇到灰燼沉積物。因此，蒸汽射流304和305中的至少一個可以在其相應的噴嘴88處於一個或多個橫向或線性位置的同時撞擊沉積物(例如，302)，並且該一個蒸汽射流304，305也可以在其相應的噴嘴88處於一個或多個不同的角取向的同時撞擊沉積物，這是因為吹灰器84在橫向運動期間也旋轉。吹灰器84的運動可以被描述為在基本上垂直於一個或多個過熱器61，62的多個熱傳遞元件64的方向上將吹灰器84從其第一原始位置移動到其第二最大就位位置以及圍繞所述吹灰器的縱軸旋轉吹灰器噴嘴88。如果該運動被分解成離散的步驟，則可以限定鍋爐14內的多個不同的吹灰器噴嘴對準(本文中也稱為「吹灰器對準」)，使得每個對準由吹灰器噴嘴88在第一原始位置和第二最大就位位置之間的對應線性位置以及吹灰器噴嘴88相對於基準位置(即原始零位置)的旋轉取向或角位置來限定。由於噴嘴88彼此相距固定的角度距離例如180度定位，所以每個對準可以相對於兩個噴嘴88中的一個相對於原始零位置或吹灰器噴槍86上的相對於原始零位置的預定角度位置來限定。為了收集給定吹灰器84的反作用力相關數據，在鍋爐操作期間，在鍋爐14內的多個不同吹灰器對準中的每一個處，應變儀感測元件8可感測與反作用力相關的相應應變值，該反作用力通過在每次特定對準時由吹灰器噴嘴88發射的加壓流體的噴流304、305中的一個或兩個而轉移回到吹灰器84。這些應變值可以被傳送到DAS 9，DAS 9然後可以基於所感測的應變值產生對應的值，其指示了轉移回吹灰器84的反作用力。由於在所示的實施方式中噴嘴88間隔開180度，所以可能無法確定反作用力是通過這兩個噴嘴88所發射的兩個噴流中的哪一個被轉移回到吹灰器84。

參見圖5，吹灰器噴槍86的表面702可能在扭矩下經歷壓縮和拉伸。在一個示例中，應變儀感測元件8包括位於噴槍86的表面702上的多對應變儀元件。一對可測量表面處於張力(或拉伸)下的方向上的長度增加，而另一對可測量在表面受到壓縮的方向上的長度減小。一種這樣的常規應變儀傳感元件採用應變儀對的惠斯通電橋配置；然而，也可以設想其它配置。應變儀將施加到吹灰器噴槍86的表面702上的應變轉換成成比例的電阻變化。因此，應變儀感測元件8感測並產生與應變(例如應變值)成比例的電壓，該應變由一個或多個蒸汽噴流或射流304、305撞擊一個或多個熱傳遞元件64的一個或多個表面67上並通過一個或多個蒸汽噴流304、305轉移回吹灰器噴槍86而產生。通常，應變儀傳感元件8將以「微應變」為單位測量應變值；其中，一個微應變是1μm/m的應變值。除了所述的應變儀之外，還可以通過靜止接近傳感器、磁致伸縮傳感器、磁彈性傳感器、光纖傳感器、旋轉驅動器188的馬達電流和各種其它技術來測量吹灰器噴槍86上的反作用力，例如反作用扭矩，而不脫離本發明的範圍。

圖5所示的DAS 9可以以有線或無線配置與用於每個吹灰器噴槍86的應變儀感測元件8聯接，以便記錄由應變儀感測元件8感測的每個應變值，並基於來自應變儀感測元件8的每個感測到的應變值來生成對應值，該對應值表示被轉移回噴槍84的一個或多個反作用力。DAS 9還可以存儲關於與由其對應的應變儀感測元件8感測到的值相關聯的每個吹灰器84的對準信息。如上所述，線性編碼器186和旋轉編碼器190聯接到控制系統6，使得控制系統6接收由編碼器186和190產生的對應於感測到的吹灰器84的直線和角位置的數據。如上所述，DAS 9可以與控制系統6通信。因此，DAS9可以連續地從控制系統6接收吹灰器對準數據，該數據包括每個吹灰器的吹灰器線性位置和角位置。因此，對於由DAS 9產生的每個反作用力值，當應變儀感測元件8感測到與反作用力值有關並用於計算該反作用力值的數據時，DAS 9可以將吹灰器對準數據對應於或分配給該反作用力值，該吹灰器對準數據包括吹灰器84的線性位置和角位置。DAS 9還可以將時間段與對應於應變儀感測元件8感測到與反作用力值相關並用於計算該反作用力值的數據的時間的反作用力值相關聯。當吹灰器以固定的直線和旋轉速度操作時，每個反作用力值可以通過使用吹灰器操作的開始和/或結束時間以及由DAS 9保持的內部時間戳與特定的直線和旋轉位置相關。

另選地，如果給定的吹灰器噴槍86在特定時間點的已知位置和已知旋轉取向開始，則如果其行進速率及其轉速是已知的，則其(在鍋爐內的)位置和(相對於基準位置或值的)角取向可以在任何時間點基於從該特定時間點起經過的時間來確定。DAS 9因此可以將吹灰器線性位置和角取向關聯成從應變儀感測元件8接收所感測的應變值的時間段對應。

圖6是安裝有扭矩相關測量裝置(例如應變儀傳感元件8)和數據獲取系統9的吹灰器84的一部分的圖示。吹灰循環從吹灰器84處於原始位置開始。當電力供應到其線性驅動裝置184時，裝置184將吹灰器噴槍通過爐壁移動到回收鍋爐10中。一旦其噴嘴88位於鍋爐內，高壓蒸汽就可以被引入吹灰器84中以開始清潔循環。線性驅動裝置184可以繼續將吹灰器噴槍86平移到鍋爐10中，而其旋轉驅動裝置188旋轉吹灰器噴槍86直到其到達最大就位位置。此時，線性驅動裝置184被控制為使其方向反轉。此外，此時，旋轉驅動裝置188可以使吹灰器84a旋轉預定的不同量，以便在吹灰器噴槍86沿著離開鍋爐10的方向被拉動時產生不同的噴嘴路徑。線性驅動裝置184將繼續縮回，直到噴嘴88靠近爐壁，在該點處，高壓蒸汽可以關閉。

圖7描繪了在鍋爐操作期間可以由DAS 9基於從應變儀感測元件8接收的表示在吹灰器84行進通過第一和第二行程期間施加到吹灰器84的反作用力的數據而產生的值的時域表示。水平軸表示吹灰器從其原始位置開始移動以來的時間(以秒計)。線806表示吹灰器噴槍86沿進入鍋爐的方向的行進，並且當吹灰器噴槍達到其最大就位位置時終止。線808表示吹灰器噴槍86沿著離開鍋爐的方向的行進，並且一旦吹灰器噴槍返回其原始位置就終止。在吹灰器噴槍86的該行進跨度期間，應變計感測元件8感測並收集與通過由噴嘴88發射的蒸汽射流中的一個或兩個而轉移回吹灰器噴槍86的反作用力相關的數據，該蒸汽射流撞擊沉積在熱傳遞元件64的熱傳遞表面67上的汙垢灰燼沉積物上或直接撞擊在熱傳遞表面67上。如所討論的，DAS 9使用所感測的應變值來產生表示反作用力的值，並且表示反作用力的那些產生值的幅度由圖7的豎直軸802表示。

圖8描繪了根據本發明的原理的圖7的時域數據的頻域表示。可以對圖7中所示的時域數據執行傅立葉分析。可以設想，DAS 9可以將圖7的時域數據轉換為圖8的頻域數據。在圖8中，圖7的時域信號已經被轉換成其頻域分量，其中水平軸904表示各個頻率，豎直軸902表示在那些頻率處的頻譜能量的幅度。可以看出，存在多個頻帶906、908、910、912、914，其中相對於其他頻率值存在頻譜能量的峰值。圖8的一個方面是水平軸904延伸到約12,500Hz的頻率，因此表明由應變儀8結構感測的值可以以約25,000Hz的速率進行採樣以產生時域圖7中表示的時域數據；但是，也可以在本發明的範圍內考慮較低的採樣速率。

不是所有這些頻帶906-914都可以與來自吹灰器噴槍86的撞擊在熱傳遞元件64的熱傳遞表面67上的汙垢灰燼沉積物上或直接撞擊在熱傳遞表面67上的射流中的一個或兩個都相關。它們可以與鍋爐14或吹灰器本身內的其它周期性重複的部件或活動相關，例如由軸承、齒輪、電動機產生的力等。因此，可以對各種頻率範圍執行進一步分析，以確定頻帶906-914中的哪一個看起來與來自應變儀感測元件8的、通過蒸汽射流304、305中的一個或兩個轉移回到噴槍86的反作用力引起的感測值最相關。可以根據經驗對範圍從大約300到500Hz的一個這樣的頻帶908進行研究以確定它是否可能與由應變儀感測元件8感測的變化信號值相關聯並且對應於通過蒸汽射流304、305中的一個或兩個轉移回噴槍86的反作用力。普通技術人員將認識到，選擇從300Hz到500Hz的範圍作為一個示例性範圍，並且也可以對其他範圍頻率產生興趣。

結果，圖8中描繪的頻域信號可以被DAS 9濾波，以僅包括與300Hz和500Hz之間的頻率相關的分量。僅將那些濾波後的分量轉換回時域，得到如圖9所示的信號。圖9描繪了根據本發明的原理的從圖7的時域數據中選擇的有限頻帶的時域表示。在圖9中，水平軸1004再次表示自吹灰器噴槍86已經開始從原始位置行進起的時間量，豎直軸1004表示以與圖9相同的測量單位測量的幅度。在圖9的信號內，明顯有多個高幅度峰值1006、1008、1010。

如上所述，對於由DAS 9產生的每個反作用力值，當應變儀感測元件8感測到與該反作用力值相關並用於該計算反作用力值的數據時，DAS 9可以將包括吹灰器84的線性位置和角位置的吹灰器對準數據對應於或分配給該反作用力值。DAS 9還可以將時間段與對應於應變儀感測元件8感測到與該反作用力值相關並用於計算該反作用力值的數據的時間的反作用力值相關聯。DAS 9還可以給每個吹灰器對準分配時間值，其中吹灰器84從其第一原始位置開始其行進時產生0開始時間。通過獲知壓板前邊緣61B-63B相對於吹灰器第一原始位置的位置以及收集到圖7所示數據時每個吹灰器對準的時間值，可以將出現圖9中的那些高幅度峰值1006、1008、1010的時間與吹灰器噴嘴88鄰近壓板61A-63A的前邊緣61B-63B定位的時間相比較。如果這些峰值中的許多峰值在與吹灰器噴嘴88鄰近壓板前邊緣61B-63B定位的時間基本相同的時間發生，則認為應變計感測元件8感測到與被施加至吹灰器噴槍86的反作用扭轉力或扭矩相關的應變值。因此認為，在對應於高幅度峰值1006、1008和1010的時刻，來自吹灰器噴槍86的一個或者兩個蒸汽射流撞擊在熱傳遞表面67上的結垢灰燼沉積物上或直接撞擊在熱傳遞表面67上。由於DAS 9與控制系統6通信並且控制系統6接收由編碼器186和190產生的、對應於所感測到的吹灰器84的線性位置和角位置的數據，所以當對應的應變計感測元件8感測到對應於峰值1006、1008和1010的數據時，DAS 9可以將峰1006、1008和1010中的每一個與包括吹灰器84的線性位置和角位置的對應吹灰器對準數據相對應。

因為圖9的信號包括高幅度峰值，並且這些峰值看上去出現在吹灰器鄰近壓板前緣61B-63B時，所以認為範圍從300到500Hz的頻帶908與由應變儀感測元件9感測並且對應於通過一個或兩個蒸汽射流轉移回吹灰器的反作用力的變化信號值相關聯。如果範圍從300到500Hz的頻帶908不包括高幅度峰值或包括不發生在吹灰器鄰近壓板前邊緣61B-63B時的許多高幅度峰值，則可以根據經驗對圖9的其它各種頻帶數據進行研究以確定這些頻帶中的一個或多個是否可能包括高幅度峰值，這些高幅度峰值可能與由應變儀感測元件8感測並且對應於通過蒸汽射流304、305中的一個或兩個轉移回噴槍86的反作用力的變化信號值相關聯。在吹灰器系統2初始服役時以及如果遇到吹灰器系統2發生顯著改變則其它時間時，認為在校準過程中需要對圖8中的各種頻帶906-914進行檢查。

以上描述的應變儀感測元件感測通過蒸汽射流304轉移回噴槍86的反作用力306的淨結果(參見圖4)以及經由蒸汽射流305轉移回吹灰器噴槍86的反作用力(圖4中未示出)。如果蒸汽射流304沒有撞擊壓板表面67或沉積物302，則其在噴槍86上的反作用力的大小可以為零或幾乎為零。同樣，如果蒸汽射流305沒有撞擊壓板表面67或沉積物302，則其在噴槍86上的反作用力的大小可以為零或幾乎為零。以上描述的應變計感測元件8可能無法區分淨結果的哪個部分歸因於來自蒸汽射流304的反作用力306以及哪個部分歸因於來自蒸汽射流305的反作用力。普通技術人員將認識到，可以將感測元件定位和布置成確定吹灰器噴槍86上的彎曲或平移力，使得可以計算各自的貢獻。

然而，在其中應變儀感測元件8檢測經由蒸汽射流304、305中的一個或兩個轉移回噴槍86的力中的一個或兩個的淨結果的布置中，存在關於吹灰器噴槍上的任何應變是否是以下結果的不確定性：a)噴流304撞擊壓板熱傳遞表面67或沉積物302；b)噴流305撞擊壓板熱傳遞表面67或沉積物302；或者c)兩個噴流304、305撞擊各自的壓板熱傳遞表面67或沉積物302。因此，儘管可以確定在吹灰器噴槍86的特定對準處存在至少一個沉積物或至少一個壓板熱傳遞表面67，但是除非提供一個或多個附加傳感器，否則不能確定一個或兩個沉積物/壓板熱傳遞表面是否由應變儀傳感元件8定位。

由於至少兩個不同的原因，這種明顯的不確定性可能是微不足道的。在清潔操作期間，所示實施方式的吹灰器噴槍同時從兩個噴嘴噴射蒸汽流。因此，如果以已知對應於沉積物的對準執行吹灰器噴槍的清潔操作，則該沉積物將被至少一個蒸汽射流撞擊，並且在吹灰器旋轉時可能被兩個蒸汽射流撞擊。其次，圖3B示出了沉積物302在過熱器部分60內實際形成的方式提供了用來確定沉積物302實際位於兩個可能位置中的哪一個位置的附加信息。例如，在圖3B中，可以確定在吹灰器噴槍86的該特定對準處，在鄰近噴嘴88的壓板64的至少一個表面上存在沉積物302。應變儀感測元件8可能無法確定具體來自右手側的噴嘴的噴流304撞擊了沉積物，但是知道壓板61A-63A的位置和熱氣流的方向就能夠通過假定在特定對準處遇到的任何沉積物將位於壓板61A-63A的前邊緣61B-63B上而不是位於壓板61A-63A的後邊緣61C-63C上來解決任何不明確性。

圖10、11A和11B示出了根據本發明的原理的用於檢測熱傳遞表面67上的結垢的示例性方法的相應流程圖。根據圖10的方法，在步驟1102中，監測吹灰器元件84(例如，吹灰器噴嘴88)的直線或橫向位置。還監測吹灰器噴嘴88的角度取向。因此，在特定時間點，吹灰器噴嘴88在鍋爐內的線性位置和從兩個噴嘴88發射蒸汽射流的角度是已知的。基於該信息和關於鍋爐內的壓板61A-63A的構造和位置的預定知識，可以確定在該特定時間點從噴嘴88發射的蒸汽射流在過熱器部分60內相對於壓板61A-63A位於何處。因此，與蒸汽射流相關的被感測的任何數據可以與過熱器部分60內的兩個可能位置中的一個相關聯。

因此，圖10的方法在步驟1104中繼續，其中從吹灰器元件的第一和第二噴嘴發射第一和第二加壓流體噴流，並且在步驟1106中，生成一個值，該值表示由第一和第二加壓流體中的一個或兩個在熱交換器上，例如，在一個或多個壓板61A-63A上或在熱交換器上的一個或多個相當大沉積物上的衝擊所產生的並且通過第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個被轉移回到吹灰器元件的一個或多個反作用力。如下面更詳細說明的，在步驟1108中，使用感測的值，以基於該值確定在熱交換器上何時有相當大的沉積物從而表明結垢。

圖11A的流程圖提供了關於如何實現圖10的方法的附加細節。圖11A的方法開始於步驟1120，其中吹灰器控制系統6經由線性驅動裝置184控制吹灰器元件(例如，吹灰器噴嘴)從第一原始位置向第二最大就位位置移動，還經由旋轉驅動裝置188使吹灰器元件圍繞其縱向軸線旋轉。因此，在步驟1122中，可以限定位於鍋爐內(例如過熱器部分60內)的多個不同的吹灰器元件對準，其中每個對準由第一原始位置和第二最大就位位置之間的對應線性位置和吹灰器元件的旋轉取向來限定。

如關於圖12B所述，可以構造與由應變儀感測元件8在不同的吹灰器元件對準處感測到的值相關的圖。因此，在步驟1124中，在鍋爐運行期間，在鍋爐內的多個不同的吹灰器元件對準中的每一個處，可以感測表示在該特定對準處通過吹灰器元件發射的第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個而被轉移回吹灰器元件的一個或多個反作用力的相應值。然後，在步驟1126中，可以為吹灰器元件構建一圖，該圖表示在與多個不同的吹灰器元件對準中的每一個對應的兩個可能的熱交換器位置中的至少一個處是否存在結垢。

圖11A的步驟1128和1130涉及用來幫助確定在特定的吹灰器元件對準處是否存在結垢的一種可能方式。最初，在步驟1128中，在多個不同的吹灰器元件對準中的每一個處，測量各自的基線值，其中每個基線值都表示在該特定對準處不存在結垢。如上面關於圖5所討論的，吹灰器噴槍可以在其中在壓板61A-63A上不存在結垢的鍋爐中操作。因此，由應變儀感測元件8感測的結果值可以提供表示由鍋爐的固有結構引起而不是由熱交換器壓板61A-63A的表面上的任何結垢或沉積物引起的反作用轉矩的基線值。

在鍋爐操作期間，在特定吹灰器元件對準處來自應變儀的感測值可以與該對準處的基線值進行比較，以確定兩個值之間的差。可以使用這個差(而不是僅僅來自應變儀的原始值)來確定在特定的吹灰器元件對準處是否存在結垢。因此，在步驟1130中，在多個不同的吹灰器元件對準中的每一個處，基於在鍋爐操作期間感測的相應值與和該特定對準相關聯的相應基線值之間的差來確定相應的相當大沉積物位於與該特定吹灰器元件對準相對應的熱交換器的至少兩個可能位置處。例如，當在鍋爐操作期間感測的相應值大於相應基線值的約140％至約170％，優選地150％時，認為可以確定在特定吹灰器元件對準處可能存在結垢。確定兩個值的比率大於某一量相當於確定兩個值之間的差已經超過某一預定閾值並且考慮到測量這兩個值的單位在本發明的不同實施方式中可能不同。普通技術人員還將認識到，所使用的具體比率量(例如，150％)可以基於吹灰器元件的設計和回收鍋爐的構造和設計而變化，但是可以通過一個或多個經驗校準工作來確定。

具體地，可以關於時域數據執行感測值的一些分析，並且可以關於頻域數據執行其他分析。因此，圖11A的至少一些步驟可以如圖11B所示地執行。

如圖11B所示，吹灰器元件84在橫向方向上移動，並且還在噴嘴88鄰近各個壓板61A-63A的相應表面時隨著其發射加壓流體噴流而旋轉。吹灰器元件的橫向位置和角度取向限定了特定的吹灰器對準。在步驟1150中，當吹灰器元件移動和旋轉時，在多個不同時刻中的每一個時刻，都感測表示在該特定時刻時通過第一和第二加壓流體噴流中的一個或兩個施加在吹灰器元件84上的一個或多個反作用力的相應值。另外在步驟1150中，將多個不同時刻中的每一個時刻與多個吹灰器元件對準中的相應一個相關聯。

除了在吹灰器元件84操作期間收集的感測值之外，還可以收集基線值(如圖11B的步驟1128中所述)。因此，在步驟1152中，在多個不同的吹灰器元件對準中的每一個處，可以測量相應的基線值，其中每個基線表示在該特定對準處不存在結垢。

在這一點上，在鍋爐操作期間感測的值和基線值是時域數據，並且都可以被轉換成相應的頻域數據。如普通技術人員將認識到的，可以使用離散傅立葉變換(例如，快速傅立葉變換)將離散時域數據變換為頻域數據。

因此，在步驟1154中，將在鍋爐操作期間的多個感測值變換成第一組頻域數據，並且將多個基線值被變換成第二組頻域數據。一旦在頻域中，以上述方式，可以檢查第一和第二組頻域數據中的一個或兩個的多個頻帶，以識別多個頻帶中的特定頻帶，其中該特定頻帶比所述多個頻帶中的任何其它頻帶更可能具有與由通過第一和第二加壓流體噴流中的一個或二者而轉移回到吹灰器元件84的一個或多個反作用力引起的各個感測值相對應的響應。例如，第二組頻域數據可以用於初始地識別感興趣的特定頻帶，並且第一組頻域數據然後可以用於驗證所識別的頻帶是期望頻帶。因此，可以識別特定頻帶，該特定頻帶的數據可能與通過從吹灰器噴嘴88發射的第一和第二蒸汽噴流中的一個或兩個而轉移回到吹灰器元件84的反作用力相關或表示該反作用力。然後可以比來自頻域數據的其他頻帶的數據更詳細地分析該特定頻帶。

在步驟1156中，將用於第一組頻域數據(操作值)的所識別頻帶的頻域數據變換為第一組時域數據。此外，將用於第二組頻域數據(基線值)的所識別頻帶的頻域數據變換為第二組時域數據。返回到時域導致再次對應於用於收集原始感測值的時刻(來自步驟1150)的數據。因此，第一和第二組時域數據的每個元素可以由多個不同時刻中的相關聯的一個時刻和相關聯的幅度值來定義。

在特定時刻處，可將來自第一組時域數據的操作相關值與來自第二組時域數據的對應基線相關值進行比較。該比較可以表示在該特定時刻時吹灰器噴嘴是否遇到結垢。因為該時刻也與特定吹灰器對準相關聯，所以該確定表示在該特定吹灰器對準處，在鄰近相應的吹灰器噴嘴88的壓板61A-61C的兩個可能的熱傳遞表面67中的至少一個處是否存在汙垢。

因此，在步驟1158中，對於第一和第二組時域數據的每對對應元素，基於所述第一組時域數據的元素的相關幅度值與所述第二組時域數據的對應元素之間的差來確定相當大沉積物是否在所述熱交換器的壓板61A-61C的兩個可能熱傳遞表面67中的至少一個上。例如，如果一對元件的這個差大於預定閾值，則這表示在與這兩個元件相關聯的特定吹灰器對準處可能存在相當大沉積物(例如，大於約95％的置信度)。如以上略微提及的，當第一組時域數據的元素的相關幅度值大於第二組時域數據的相應元素的值的約140％至約170％，優選地為150％時，認為可以確定結垢可能存在於與那兩個元素相關聯的特定吹灰元件對準處。如上所述，確定兩個值的比率大於一定量等效於確定兩個值之間的差已經超過某個預定閾值並且還考慮測量這兩個值的單位在本發明的不同實施方式中可能不同。

為了輔助上述一些步驟，可以構造表示來自應變儀8的感測值以及吹灰器噴嘴88的橫向位置和旋轉取向的一個或多個圖(或圖表)。圖12A示出了基線圖表1210，其有多個列1212和多個行1214。每一列1212表示吹灰器噴嘴88的特定橫向位置(相對於基準位置)，每一行1214表示吹灰器噴嘴88的特定角度或旋轉取向(相對於基準取向)。因此，圖表1210的每個元素1202表示限定的吹灰器元件對準。每個元素1202處的值對應於當吹灰器元件位於該特定吹灰器元件對準處時來自應變儀感測元件8的感測值。如上所述，基線感測值是表示在壓板61A-63A的熱傳遞表面上不存在結垢的感測值。

圖12B是類似構造的圖表1220，其具有表示吹灰器噴嘴88的橫向位置的列1212和表示吹灰器噴嘴88的角度取向的行1214。該表的每個元素1204還對應於當所述吹灰器元件處於所述特定對準時發生的來自應變儀的感測值，其中所述對準由橫向位置和角度取向的特定組合限定。然而，與圖12A的圖表1210不同，圖表1220的元素1204中的值反映了在鍋爐正常操作期間收集的來自應變儀感測元件8的感測值。

基於圖12A和12B的兩個圖表1210、1220，可以構建如圖12C所示的第三圖表1230。圖表1230的每個元素1206還對應於限定的特定吹灰器對準。然而，每個元素1206的值表示在該對準處感測的操作值1204與在該對準處測量的基線值1202之間的差。來自圖表1230的元素值1206可以用於確定是否存在對應於特定吹灰器對準的相當大沉積物。因此，在特定的吹灰器對準處是否發射蒸汽射流以對壓板熱傳遞表面67進行清潔取決於來自與該吹灰器對準相對應的圖表1230的值。例如，如果圖表1230中的值高於預定閾值從而表示相當大沉積可能在對應於該吹灰器對準的位置，則在吹灰器位於該相應對準處的同時將從噴嘴88發射蒸汽。在給定的吹灰器對準處發射的蒸汽的速率和持續時間也可以基於圖表1230中的用於該吹灰器對準的對應值的值而變化。

可以為吹灰器元件的每個行進方向構造相應的一組圖表。因此，即使吹灰器噴嘴處於特定的橫向位置和特定的角度取向，來自應變儀的感測值也可以取決於吹灰器噴嘴是沿著進入鍋爐的方向還是沿著離開鍋爐的方向行進。因此，可以為每個方向構建相應組的圖表1210-1230。

圖12A的基線圖表1210可以以各種不同的方式構建。假設吹灰器元件在基線數據收集和操作數據收集期間以相同的速率行進並且以相同的速率旋轉，則僅當吹灰器的起始角度取向對於每組數據收集都相同時，在特定橫向位置處的角度取向才匹配不同的數據收集。因為該條件可能不總是真的，所以基線圖表可以與圖12A所示的概念描繪1210不同地構造。

根據本發明的至少一個實施方式，吹灰器可以以兩種不同的模式運行：感測模式和清潔模式。在「感測模式」下，吹灰器可以在有利於感測沉積物(即，選擇壓力、速度和/或流量)的狀態下操作。吹灰器可以在感測模式下運行以建立初始基線值以及在鍋爐操作期間(例如，每天)檢測積累。吹灰器可以基於感測模式中的一個或多個操作的結果在其清潔模式下運行。當在清潔模式下運行時，吹灰器的過程變量(例如，速度、壓力、流量等)可以與在感測模式下運行時不同，並且還可以改變以根據吹灰器在鍋爐內的位置來遞送有益的清潔結果。然而，在感測模式下，吹灰器的過程變量將在操作與操作之間固定，以便保持基線感測和每個感測操作之間的一致性。例如，在感測模式期間射流的壓力和速度可以比清潔模式下低。

例如，基線圖表1210可以具有表示x個不同角位置的x行1214。然而，在吹灰器元件從原始位置到最大就位位置的單次遍歷期間，吹灰器元件恰好在每個橫向位置(圖表1210的列1212)處僅處於單個角取向。因此，可以執行x個或可能多於x個的不同的基線數據收集運行，以便為由列1212表示的每個橫向位置填充不同的行1214。以這種方式，基線圖表1210可以被構造為在其(x×n)個元素的每一個中都具有基線值。另選地，在基線數據收集期間，吹灰器元件可以停留在特定橫向位置並且轉過一定角度取向範圍，以便收集值來填充圖表的行1214。

因此，在鍋爐操作的同時執行的數據收集期間，吹灰器元件處於橫向位置「3」時的感測值(來自於表1220)可以與位置「c」處的角度取向一致。由於基線圖表1210已被構造為在每個元素中具有基線值，因此其具有可以與操作相關感測值進行比較以確定差的值。因此，在原始位置和最大就位位置之間的吹灰器元件的單次操作遍歷期間，圖表1220和1230的每列1212將僅在單個行1214中存在有意義的值，而基線圖表1210可以在每行1214中具有用於每列1212的相關值。

然而，在多個操作遍歷之後，可以填充圖12C的差圖表1230，使得對於特定列(即，吹灰器橫向位置)，可以針對多個不同行(即，吹灰器角度取向)收集表示結垢的值。

圖12C的圖表1230可有利於控制吹灰器清潔鍋爐的壓板61A-63A的操作。特別地，對於特定的吹灰器元件，圖表1230的每個元素表示在吹灰器元件處於與該表元素相對應的特定對準時是否遇到相當大沉積物或結垢。可以為鍋爐內的每個吹灰器元件構造對應的圖表1230，從而創建過熱器部分60的內部的三維圖表，該三維圖標指示存在結垢的位置。因此，吹灰器控制系統可以構造成使得當吹灰器元件處於與結垢相關聯的特定對準時，可以以與在該對準處的結垢量相關的速率和持續時間從吹灰器元件發射蒸汽。相反，當吹灰器元件處於與汙垢不相關聯的特定對準時，可以避免任何蒸汽發射。以這種方式，可以在清潔鍋爐壓板期間實現對吹灰器元件的有效和實際的控制。

雖然已經示出和描述了本發明的特定實施方式，但是對本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以進行各種其它改變和修改。因此，在所附權利要求中旨在涵蓋落入本發明的範圍內的所有這樣的改變和修改。