[發明專利]鍋爐的風粉在線監測方法

在審

• 申請號: 201410100358.1
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103822669A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 白建云;張靜;侯鵬飛;印江;王琦
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及鍋爐的實時監測，具體為一種鍋爐的風粉在線監測方法。

背景技術

電廠鍋爐燃燒過程中的每個一、二、三次風管的風速和風量，各個燃燒器的煤粉流量以及風與煤粉之間的比例，直接影響著鍋爐的燃燒工況和鍋爐的燃燒效率。特別是一次風為風粉混合物，如果各個燃燒器的煤粉流量和風速不均或者風和煤粉之間的比例偏離正常范圍，將導致不完全燃燒，鍋爐效率降低，甚至可能產生飛灰可燃物高，爐膛內部結焦，燃燒器燒壞及燃燒不穩定等問題。如果一次風速與煤粉濃度控制不當，很容易造成鍋爐一次風管道的堵管或自燃，情況嚴重的可能引起燃燒器及一次風管燒損或鍋爐滅火。所以，調整好各個燃燒器的風速風量和煤粉濃度及其之間的合理配比，不僅有利于達到爐內最佳的燃燒工況，而且能夠保證爐膛內部燃燒動力場的平衡和穩定，控制好著火點和火焰中心位置，避免局部結焦和管屏局部過熱等現象，進而提高鍋爐的運行效率和可靠性，降低鍋爐的運行和維修費用。

過去，鍋爐調整一、二、三次風風速和風量的依據大都是采用傳統靜壓表測量各個風管的靜壓值，用靜壓來間接反映風管道的工況。但是這種方法存在的問題是：①風管的靜壓與管內風粉混合物流動狀況之間沒有確定的關系，無法及時反映各個風管是否堵塞、斷粉狀況；②大多數情況下，風管風量的大小與其靜壓的高低沒有確定的關系，根據靜壓測量值無法得到準確的風速和風量；③各風管阻力不同，很難根據靜壓值將各燃燒器的風煤參數調整到最佳。運行人員不能準確、快速地調整風粉配比，導致發電負荷不能及時跟蹤電網分配負荷，造成經濟損失以及人力資源的浪費。

發明內容

本發明為了解決目前無法準確在線監測出鍋爐一次風、二次風和三次風的風速、風量及一次風管的煤粉濃度的問題，提供了一種鍋爐的風粉在線監測方法。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種鍋爐的風粉在線監測方法，首先，在鍋爐的一次風管上帶粉前的管路上安裝有差壓式均速流量傳感器；在給粉機下游落粉管上安裝有用于測量煤粉溫度t₂的溫度傳感器T₂，在鍋爐的一次風管上位于落粉管之前和之后的管路上分別安裝有用于測量一次風溫度t₁的溫度傳感器T₁和用于測量風粉混合物溫度t₃的溫度傳感器T₃。

然后，差壓式均速流量傳感器的動壓測量管和靜壓測量管分別通過引壓管將動壓信號和靜壓信號傳輸至微差壓變送器，微差壓變送器根據動壓信號和靜壓信號獲得差壓△P，并將差壓△P轉換成標準電流信號后通過電纜將電流信號傳輸至控制顯示裝置；每個溫度傳感器經補償導線將測得的溫度信號傳輸至控制顯示裝置。

最后，經控制顯示裝置進行運算和邏輯判斷，得到各一次風管的風速v、風管風量M、煤粉濃度μ并顯示。

本領域技術人員根據風速的理論計算公式，并利用標準表采取現場試驗、噴口實測的方法，對風速計算修正系數K進行標定，最后得到風速v的計算公式為式（1）：

v=K×ΔP(273+t1)176.5...(1)]]>

其中，v：一次風的風速；

ΔP：均速流量傳感器測得的差壓；

t₁：一次風溫度；

K：流速標定系數。

風管風量M的計算方法即風速v乘以風管的截面S，其計算公式為式（2）：

M=v*S……………………………….………………….（2）

根據流體的質量守恒和能量守恒方程，得出煤粉濃度μ的計算公式如式（4）：