[發明專利]一種判別燃煤鍋爐煤粉著火及時性特性的方法及裝置

無效

• 申請號: 200810017900.1
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN101266044A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 譚厚章;熊小鶴;徐通模;惠世恩
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23M11/04
• 分類號: F23M11/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本發明涉及鍋爐燃燒診斷領域，用來判別燃煤鍋爐煤粉氣流的著火及時性，具體涉及一種判別燃煤鍋爐煤粉著火及時性特性的方法及裝置。

背景技術

煤粉氣流的及時著火直接影響煤粉鍋爐穩定運行，關系到爐內燃料的燃盡性。目前鍋爐操作運行人員對于鍋爐的燃燒調整主要憑經驗進行，譬如，對國內大多數電廠來說，煤種的不穩定是一個突出的問題，煤質變化會影響煤粉著火、鍋爐出力、煤粉的燃盡程度等，而對煤粉的著火及時性現在還沒有很好的評判辦法，完全憑運行人員眼睛看火，或者從燃燒后飛灰含碳量多少來評價著火的及時性，目前飛灰含碳量的檢測結果需等到第二天才能得到，無法做到實時調整，并且市場上飛灰含碳量的在線測量還不過關，更重要的是，它受煤種變化的影響很大。也有些技術人員希望能夠對入爐煤煤質成分進行在線監測，從而可根據煤質數據調整燃燒器運行參數，以保證煤粉的著火及時性，但目前煤質灰分在線監測主要通過γ射線或中子活化技術，水分檢測采用微波法見多，這些在線檢測精度都還不夠，更何況煤粉的著火主要依賴于煤中的揮發份，而揮發份是由煤中釋出的可燃氣體組成，國內外目前還沒有能夠對煤中揮發份進行在線檢測的技術和裝置，因此，即使采用目前最高水平的煤質在線裝置，還不能幫助鍋爐運行人員對煤粉著火及時性進行精確調整。

現有的火焰檢測器對煤粉著火特性的判別僅僅只能提供火焰存在與否的信號，給出“有火，無火”的判斷，不能進一步對煤粉著火是否及時做出判別，因而不能有效指導燃燒。專利CN1534238A指出了通過設定火焰頻率的上下限和火焰幅值的上下限進行單個判定和兩者綜合判定“著火、滅火”，但是不能判別是否及時著火；專利CN1807987A提出了根據煤粉氣流的著火距離來確定火檢的最小距離，根據煤粉氣流著火距離與爐膛負壓波動的關系曲線確定火檢的最大距離的方法，這也只能提高火焰檢測器判斷“有火、無火”的精度，不能進一步指導燃燒。上海交通大學學報.2000，34(9)文獻“煤粉燃燒火焰著火判據”提出了最小距離判別法，同樣也是用于“著火、滅火”的判斷。

國內也有基于計算機圖象處理技術的燃燒診斷系統，主要診斷功能為：1)火焰溫度場分布；2)燃燒經濟性診斷；3)NO_X排放量估算；4)飛灰含碳量估算；這樣的燃燒診斷系統雖然能在一定程度上為運行人員調整燃燒提供一定的科學依據，但系統復雜、造價昂貴，在諸如計算模型、方法以及對煤種的適應性等方面還有待完善和探索，更為重要的是以上圖像處理技術并沒有直接對煤粉的著火及時性提出實時探測判據和定量計算方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠為運行人員調整燃燒提供更好的、基于科學依據的判別燃煤鍋爐煤粉著火及時性特性的方法及裝置。

為達到上述目的，本發明方法如下：

1)首先通過多個典型負荷下燃燒設計煤種試驗，測出能反映煤粉氣流著火特性的一組臨界特征距離l′和特征溫度t′；

2)在鍋爐實際運行中，不論煤種或一、二次風速等運行參數是否變化，只需通過測溫儀器對當前燃燒器噴口火焰進行實時掃描，將掃描得到的溫度信號T和距離信號L傳給數據處理器，由數據處理器對火焰溫度T沿氣流方向距離L進行求導，找出斜率最大點位置，求出當時的火焰鋒面特征長度l及所對應的著火特征溫度t；

具體求導步驟如下：

a)將掃描距離n等份，n的取值應足夠大，以滿足精度要求；