[發(fā)明專(zhuān)利]基于爐膛多區(qū)段結(jié)渣情況的爐膛內(nèi)溫度分布軟測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710150014.5
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107091700B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳峻峰;徐力剛;丁建良;管詩(shī)駢;張恩先;鄒磊;黃亞繼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇方天電力技術(shù)有限公司;東南大學(xué);國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01K13/00
• 分類(lèi)號(hào): G01K13/00
• 代理公司: 南京鐘山專(zhuān)利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于爐膛多區(qū)段結(jié)渣情況的爐膛內(nèi)溫度分布軟測(cè)量方法，根據(jù)電廠已有測(cè)點(diǎn)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，在不增加電站鍋爐測(cè)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將爐膛按照燃燒性質(zhì)劃分成多個(gè)區(qū)段，通過(guò)建立的爐膛內(nèi)部煙氣軟測(cè)量模型進(jìn)行不同區(qū)段的爐膛截面煙溫推算，并同時(shí)提供爐膛內(nèi)部不同區(qū)段的實(shí)時(shí)結(jié)渣情況，從而為運(yùn)行人員更好地運(yùn)行操作提供直觀的數(shù)據(jù)參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溫度分布軟測(cè)量方法，特別是一種基于爐膛多區(qū)段結(jié)渣情況的爐膛內(nèi)溫度分布軟測(cè)量方法。

背景技術(shù)

電站鍋爐爐膛作為燃料主要的燃燒空間，其內(nèi)部的實(shí)時(shí)燃燒情況一直是電站運(yùn)行人員最關(guān)心的問(wèn)題，其中爐膛內(nèi)部不同區(qū)段截面溫度分布以及結(jié)渣情況是用來(lái)判斷燃燒情況的直觀參數(shù)，但是由于爐膛內(nèi)的溫度極高且存在煙氣中的飛灰沖刷等問(wèn)題，不能夠采用直接測(cè)量的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，故現(xiàn)階段對(duì)于爐膛內(nèi)的燃燒情況只能通過(guò)火焰圖像、水冷壁壁溫和水冷壁工質(zhì)溫度等間接監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)確定爐內(nèi)的燃燒情況，而缺乏直觀參數(shù)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行人員在操作時(shí)發(fā)生誤判，導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

現(xiàn)有文獻(xiàn)中有提出通過(guò)聲學(xué)或激光測(cè)溫的方式間接監(jiān)測(cè)爐膛內(nèi)部的溫度分布，但是由于監(jiān)測(cè)儀器造價(jià)昂貴且不易維護(hù)因此應(yīng)用較少。目前對(duì)于爐膛內(nèi)部燃燒情況多采用數(shù)值模擬和軟測(cè)量的方法，其中數(shù)值模擬方法由于計(jì)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題多應(yīng)用于某穩(wěn)定工況的燃燒模擬，并不適用于電廠實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)；而文獻(xiàn)中的有關(guān)爐膛內(nèi)部溫度分布的軟測(cè)量方法多采用經(jīng)驗(yàn)負(fù)荷曲線或者假設(shè)爐膛內(nèi)部的結(jié)渣灰污系數(shù)為某一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，但是隨著鍋爐容量和尺寸的增大，此類(lèi)方法由于沒(méi)有在軟測(cè)量模型中考慮不同區(qū)段爐內(nèi)負(fù)荷以及結(jié)渣程度的實(shí)時(shí)變化，推算結(jié)果的實(shí)時(shí)性上有待進(jìn)一步驗(yàn)證。因此建立一種能夠考慮爐膛內(nèi)不同區(qū)段實(shí)時(shí)結(jié)渣情況的爐膛內(nèi)溫度分布軟測(cè)量方法顯得至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于爐膛多區(qū)段結(jié)渣情況的爐膛內(nèi)溫度分布軟測(cè)量方法，在不增加電站鍋爐測(cè)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將爐膛按照燃燒性質(zhì)劃分成多個(gè)區(qū)段，通過(guò)建立好的爐膛內(nèi)部煙氣軟測(cè)量模型進(jìn)行不同區(qū)段的爐膛截面煙溫推算，并同時(shí)提供爐膛內(nèi)部不同區(qū)段的實(shí)時(shí)結(jié)渣情況。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于爐膛多區(qū)段結(jié)渣情況的爐膛內(nèi)溫度分布軟測(cè)量方法，其特征在于包含以下步驟：

步驟一：將爐膛根據(jù)燃燒性質(zhì)劃分成主燃燒區(qū)Ⅰ、燃盡區(qū)Ⅱ和換熱區(qū)Ⅲ，其中主燃燒區(qū)Ⅰ按照燃燒器層數(shù)分成x段，燃盡區(qū)Ⅱ按照燃盡風(fēng)層數(shù)分成y段，換熱區(qū)Ⅲ不分段，對(duì)爐膛進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)采集，主要采集鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、入爐煤質(zhì)數(shù)據(jù)和鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)參數(shù)；

其中，x指燃燒器層數(shù)，y指燃盡風(fēng)層數(shù)；

步驟二：假設(shè)主燃燒區(qū)Ⅰ各區(qū)段的出口煙氣溫度，根據(jù)建立好的各區(qū)段傳熱計(jì)算模型，計(jì)算主燃燒區(qū)域x個(gè)區(qū)段各自的水冷壁熱有效系數(shù)；

步驟三：假設(shè)燃盡區(qū)Ⅱ各區(qū)段的出口煙氣溫度，根據(jù)建立好的各區(qū)段傳熱計(jì)算模型，計(jì)算燃盡區(qū)y個(gè)區(qū)段各自的水冷壁熱有效系數(shù)；

步驟四：根據(jù)換熱區(qū)Ⅲ的傳熱計(jì)算模型，計(jì)算換熱區(qū)域的水冷壁熱有效系數(shù)ψ_Ⅲ；

步驟五：根據(jù)計(jì)算出的多個(gè)區(qū)段的水冷壁熱有效系數(shù)，結(jié)合輻射和導(dǎo)熱傳熱模型計(jì)算多個(gè)區(qū)段的結(jié)渣熱阻；

步驟六：校核先前步驟中假設(shè)的各區(qū)段的出口煙溫，如果全部符合則進(jìn)行步驟七，如果有不符合的重復(fù)步驟二到步驟六；

步驟七：輸出計(jì)算出的多個(gè)區(qū)段的實(shí)時(shí)出口煙氣溫度作為爐膛內(nèi)的溫度分布，輸出計(jì)算出的多個(gè)區(qū)段的實(shí)時(shí)水冷壁熱有效系數(shù)作為各區(qū)段的實(shí)時(shí)結(jié)渣直觀數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述步驟一中，采集鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)包括鍋爐燃煤量、爐膛出口氧量、一次風(fēng)占總風(fēng)量比例、二次風(fēng)占總風(fēng)量比例、一次風(fēng)進(jìn)出口風(fēng)溫、二次風(fēng)進(jìn)出口風(fēng)溫、各區(qū)段的水冷壁壁溫、爐膛出口煙氣溫度，通過(guò)電廠DCS系統(tǒng)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。