一种基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110864316A(43)申请公布日2020.03.06(21)申请号201910974348.3(51)Int.Cl.(22)申请日2019.10.14F23J1/00(2006.01)G01J5/00(2006.01)(71)申请人中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院地址100043北京市石景山区玉泉西里二区18号楼西区申请人内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司(72)发明人张文君王瑞峰郝宝乾任福虎郭敏郭秋实樊利军万鹏徐向春李皓宇(74)专利代理机构北京中南长风知识产权代理事务所(普通合伙)11674代理人郑海权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统(57)摘要本发明涉及一种基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，包括：炉膛烟气温度采集系统，用于实时采集不同灰污结渣状态下炉膛内烟气温度数据；中央处理系统，用于将所述温度数据输入到预先建立的炉膛温度场重构模型中，获得实时炉膛内三维温度分布场；根据获得的炉膛内三维温度场，通过炉膛分区段热力计算模型，计算得到炉膛内各个区段实时热有效系数；基于最大收益原则，输出各区段的吹灰信号；吹灰器，用于接收所述中央处理系统输出的吹灰信号，执行相应的吹灰动作。本发明帮助现场运行人员判断炉膛不同区域位置吹灰时机。CN110864316ACN110864316A权利要求书1/1页1.一种基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，其特征在于，包括：炉膛烟气温度采集系统，用于实时采集不同灰污结渣状态下炉膛内烟气温度数据；中央处理系统，用于将所述温度数据输入到预先建立的炉膛温度场重构模型中，获得实时炉膛内三维温度分布场；根据获得的炉膛内三维温度场，通过炉膛分区段热力计算模型，计算得到炉膛内各个区段实时热有效系数；基于最大收益原则，输出各区段的吹灰信号；吹灰器，用于接收所述中央处理系统输出的吹灰信号，执行相应的吹灰动作。2.根据权利要求1所述的基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，其特征在于，所述炉膛烟气温度采集系统包括：红外烟气温度测量探头，用于实时测量不同灰污结渣状态下炉膛内烟气温度信号；信息管理器，用于接收红外烟气温度测量探头的温度信号，并将所述温度信号发送给与之连接的分散控制器进行信息共享；分散控制器，用于接收信息管理器分享的温度信号，并将该温度信号作相应的处理后存储到与之连接的SQL数据库中，以配合子系统使用。3.根据权利要求2所述的基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，其特征在于，所述信息管理器包括：温度变送器，用于将红外烟气温度测量探头测量的电势转化为4-20mA的电流信号；电流电压变换器，用于将温度变送器输出的4-20mA的电流信号转化成0-5V的电压信号；模数转化器，用于将电流电压变换器输出的0-5V的电压信号进行模数转化，从而变换成可读取的信息管理器数值信号。4.根据权利要求3所述的基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，其特征在于，所述红外烟气温度测量探头安装于水冷壁鳍片上，通过压缩空气进行冷却。5.根据权利要求4所述的基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，其特征在于，所述红外烟气温度测量探头沿炉膛高度方向上布置两层，一层布置在屏底区域，一层布置在最上层燃尽风区域，每层交叉布置多个所述红外烟气温度测量探头。6.根据权利要求1至5任一项所述的基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，其特征在于，所述中央处理系统以测量的炉膛四周处离散烟气温度为边界条件，采用离散坐标法求解辐射传递方程和能量守恒方程，获得炉膛内三维温度分布场。7.根据权利要求6所述的基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统，其特征在于，所述中央处理系统将计算得到的各区段的炉膛内各个区段实时热有效系数与基于最大收益原则计算得出的最佳吹灰热有效系数相对比，若炉膛内各个区段实时热有效系数大于最佳吹灰热有效系数，则输出吹灰信号，否则不输出吹灰信号。2CN110864316A说明书1/6页一种基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统技术领域[0001]本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种基于红外测温及数值计算的锅炉炉膛优化吹灰系统。背景技术[0002]大型燃煤电站锅炉炉膛作为燃料煤的主要燃烧空间，中心区域温度可以达到1500℃～1800℃，由于该温度下煤中灰的各个组分基本均处于熔融状态，在炉膛内燃烧组织较差的情况下，没有被充分降温的熔融状态下的灰颗粒，极易在温度较低的炉膛水冷壁上粘附，从而造成炉膛水冷壁结渣现象的发生，并且会随着运行时间的增加形成越来越厚的渣层。清理不及时将导致锅炉炉膛水冷壁传热性能下降吸热量减少，炉膛出口烟气温度