[發明專利]一種用于燃煤電站鍋爐的結焦監測及預警裝置系統及方法

在審

• 申請號: 202210322650.2
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114738792A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 呂為智;王家望;石全成;田永強;蔡傳琦;吳承剛;朱盼;何翔;馬達夫;趙旭
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院有限責任公司;中電投新疆能源化工集團五彩灣發電有限責任公司;上海上發院發電成套設備工程有限公司
• 主分類號: F23N5/00
• 分類號: F23N5/00;F23N5/02;F23N5/24;F22B35/00;F22B37/42;F24H9/20;F24H15/288;F24H15/395
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王艷齋

1.一種用于燃煤電站鍋爐的結焦監測及預警裝置系統，其特征在于，所述結焦監測及預警裝置系統包括依次連接的溫度監測裝置、數據采集裝置、DCS控制系統、算法服務器和監測結果畫面展示裝置；

所述溫度監測裝置包括煙溫監測裝置和壁溫監測裝置；

所述煙溫監測裝置包括設置于分隔屏入口處的第一煙溫監測裝置、設置于末級過熱器入口處的第二煙溫監測裝置、設置于末級再熱器入口處的第三煙溫監測裝置和設置于末級再熱器出口處的第四煙溫監測裝置；

所述壁溫監測裝置包括設置于分隔屏屏管束上的第一壁溫監測裝置、設置于末級過熱器屏管束上的第二壁溫監測裝置、設置于末級再熱器屏管束上的第三壁溫監測裝置。

2.根據權利要求1所述的結焦監測及預警裝置系統，其特征在于，所述第一煙溫監測裝置、第二煙溫監測裝置、第三煙溫監測裝置和第四煙溫監測裝置的數量均為2個；

優選地，所述第一壁溫監測裝置的數量為40～60個；

優選地，所述第二壁溫監測裝置的數量為62～124個；

優選地，所述第三壁溫監測裝置的數量為182～273個。

3.一種用于燃煤電站鍋爐的結焦監測及預警方法，其特征在于，所述結焦監測及預警方法采用權利要求1或2所述的用于燃煤電站鍋爐的結焦監測及預警裝置系統進行。

4.根據權利要求3所述的結焦監測及預警方法，其特征在于，所述結焦監測及預警方法包括如下步驟：

(1)煙溫監測裝置和壁溫監測裝置分別監測到的煙溫數據和壁溫數據經數據采集裝置輸送到DCS控制系統；

(2)所述DCS控制系統將煙溫數據和壁溫數據結合機組運行汽水參數，發送至算法服務器進行計算，獲得鍋爐受熱面的沾污系數C_f；

(3)所述沾污系數C_f在監測結果畫面展示裝置中展示。

5.根據權利要求3或4所述的結焦監測及預警方法，其特征在于，步驟(2)所述汽水參數包括工質的溫度、工質的壓力和工質的流量。

6.根據權利要求3～5任一項所述的結焦監測及預警方法，其特征在于，步驟(2)所述沾污系數C_f的計算過程包括：

(Ⅰ)根據工質的壓力和工質的溫度，得到各受熱面進出口汽水以及煙氣的在該狀態點下的焓值；

(Ⅱ)利用對流傳熱方程、煙氣側熱平衡方程和工質側的熱平衡方程，計算出各個受熱面的吸熱量和放熱量，之后計算出不同工況下的對流換熱系數K；

(Ⅲ)根據公式K＝1/(1/α+ε+1/β)，

其中，α為各受熱面管材外壁煙氣側的對流換熱系數，β為各受熱面管材內壁汽水側的對流換熱系數，ε為灰污系數，計算出各受熱面的灰污系數ε，將其歸一化處理后得到各受熱面的沾污系數C_f。

7.根據權利要求3～6任一項所述的結焦監測及預警方法，其特征在于，步驟(2)所述沾污系數C_f包括整體沾污系數C_f和局部沾污系數C_f；

優選地，所述整體沾污系數C_f包括分隔屏整體沾污系數C_f、末級過熱器整體沾污系數C_f和末級再熱器整體沾污系數C_f；

優選地，所述局部沾污系數C_f包括分隔屏不同區域沾污系數C_f、末級過熱器不同區域沾污系數C_f和末級再熱器不同區域沾污系數C_f。