一种燃煤电站锅炉炉膛出口烟温在线监测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115875665A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211059384.5G06N3/084(2023.01)(22)申请日2022.08.31(71)申请人上海明华电力科技有限公司地址200437上海市虹口区邯郸路171号9号楼801室申请人上海上电漕泾发电有限公司(72)发明人卞韶帅朱凌君蒋欢春夏杰吕晓东杨士华车凌云陈家伦董飞英(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225专利代理师应小波(51)Int.Cl.F22B35/00(2006.01)F23N5/02(2006.01)权利要求书6页说明书14页附图1页(54)发明名称一种燃煤电站锅炉炉膛出口烟温在线监测方法(57)摘要本发明涉及一种燃煤电站锅炉炉膛出口烟温在线监测方法，该方法无需另外增加额外锅炉测点，在炉膛出口烟温的推算中同时考虑入炉煤煤质软测量，使炉膛出口烟温监测结果能更实时准确地反映炉膛出口烟温的真实值，并同时提供炉膛沿宽度方向的烟气温度分布。与现有技术相比，本发明具有解决了当前发电企业普遍存在的掺烧煤种多、入炉煤煤质变化大导致炉膛出口烟温也变化大的问题，使得测量结果能更实时准确地反映锅炉炉膛出口烟温的真实值等优点。CN115875665ACN115875665A权利要求书1/6页1.一种燃煤电站锅炉炉膛出口烟温在线监测方法，其特征在于，该方法无需另外增加额外锅炉测点，在炉膛出口烟温的推算中同时考虑入炉煤煤质软测量，使炉膛出口烟温监测结果能更实时准确地反映炉膛出口烟温的真实值，并同时提供炉膛沿宽度方向的烟气温度分布。2.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉炉膛出口烟温在线监测方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤S1)建立设备结构参数数据库；步骤S2)建立与电厂集散控制系统或SIS系统的数据接口，读入运行数据；步骤S3)根据电厂历史飞灰含碳量化验数据，建立神经网络飞灰含碳量预测模型；步骤S4)根据电厂历史炉渣含碳量化验数据，建立神经网络炉渣含碳量预测模型；步骤S5)根据磨煤机系统能量平衡和质量平衡原理，建立入炉煤水分计算模型；步骤S6)设置初始锅炉效率；步骤S7)根据工质在锅炉中的总吸热量，计算锅炉入炉煤低位热值Qar0；步骤S8)根据电厂历史煤质数据，建立神经网络入炉煤灰分预测模型；步骤S9)根据物质平衡和煤燃烧化学分析原理，建立煤燃烧产物和输入元素的关系方程组；求解方程组，获得入炉煤低位热值Qar与煤质元素分析数据；步骤S10)计算当前锅炉效率；步骤S11)根据入炉煤低位热值Qar和Qar0的偏差，进行步骤S7‑步骤S10的迭代计算；步骤S12)将炉膛出口截面和低温区出口截面之间的烟道换热器按烟气流程划分成四类换热模块，分别为屏式受热面、半辐射受热面、对流受热面、附加受热面；步骤S13)从低温区受热面出口烟温开始，沿着与烟气流动相反的方向，应用受热面热平衡的原理，逐步计算出各受热面间的烟气温度，最终计算出炉膛出口烟温；步骤S14)根据炉膛出口受热面炉外壁温测点和运行参数，计算该受热面的屏间热偏差分布系数；根据该受热面结构和集箱系统布置，计算该受热面屏间流量偏差分布系数和屏间面积偏差分布系数，并得到该受热面的热负荷偏差分布系数；步骤S15)根据该受热面的热负荷偏差分布系数、该受热面平均进出口烟气温度、该受热面各屏监测管的出口壁温、该受热面的进、出口平均汽温，获得炉膛出口沿炉膛宽度方向的烟温分布。3.根据权利要求2所述的一种燃煤电站锅炉炉膛出口烟温在线监测方法，其特征在于，所述的步骤S2)读入运行数据包括包括：发电机功率、给水温度、给水流量、主蒸汽流量、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、大气压力、大气温度、氧量、过热减温水量、再热减温水量、燃烧器摆角、SOFA风量、CCOFA风量、二次风量、各磨煤量、各磨一次风量、各磨出口风粉温度、炉膛与风箱差压、各受热面进出口汽温、省煤器出口烟温。4.根据权利要求2所述的一种燃煤电站锅炉炉膛出口烟温在线监测方法，其特征在于，所述的步骤S3)具体为：根据电厂历史飞灰含碳量化验数据，建立神经网络飞灰含碳量预测模型，将锅炉蒸发量、燃烧器摆角、氧量、SOFA风量、CCOFA风量、煤质主要特性、各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、各磨一次风量的运行参数作为神经网络的输入量，飞灰含碳量作为神经网络的1个输出，神经网络采用BP神经网络；2CN115875665A权利要求书2/6页所述的步骤S4)具体为：根据电厂历史炉渣含碳量化验数据，建立神经网络炉渣含碳量预测模型，将锅炉蒸发量、燃烧器摆角、氧量、SOFA风量、CCOFA风量、煤质主要特性、各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、各磨一次风量的运行参数作为神经网络的输入量，炉渣含碳量作为神经网络的1