基于炉膛多区段结渣情况的炉膛内温度分布软测量方法.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CN107091700A(43)申请公布日2017.08.25(21)申请号201710150014.5(22)申请日2017.03.14(71)申请人江苏方天电力技术有限公司地址211102江苏省南京市江宁区苏源大道58号申请人东南大学国网江苏省电力公司国家电网公司(72)发明人岳峻峰徐力刚丁建良管诗骈张恩先邹磊黄亚继(74)专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人戴朝荣(51)Int.Cl.G01K13/00(2006.01)权利要求书4页说明书7页附图2页(54)发明名称基于炉膛多区段结渣情况的炉膛内温度分布软测量方法(57)摘要本发明公开了一种基于炉膛多区段结渣情况的炉膛内温度分布软测量方法，根据电厂已有测点采集相关数据，在不增加电站锅炉测点的基础上，将炉膛按照燃烧性质划分成多个区段，通过建立的炉膛内部烟气软测量模型进行不同区段的炉膛截面烟温推算，并同时提供炉膛内部不同区段的实时结渣情况，从而为运行人员更好地运行操作提供直观的数据参考。CN107091700ACN107091700A权利要求书1/4页1.一种基于炉膛多区段结渣情况的炉膛内温度分布软测量方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：将炉膛根据燃烧性质划分成主燃烧区Ⅰ、燃尽区Ⅱ和换热区Ⅲ，其中主燃烧区Ⅰ按照燃烧器层数分成x段，燃尽区Ⅱ按照燃尽风层数分成y段，换热区Ⅲ不分段，对炉膛进行相关数据采集，主要采集锅炉实时运行参数、入炉煤质数据和锅炉炉膛结构及设计参数；其中，x指燃烧器层数，y指燃尽风层数；步骤二：假设主燃烧区Ⅰ各区段的出口烟气温度，根据建立好的各区段传热计算模型，计算主燃烧区域x个区段各自的水冷壁热有效系数；步骤三：假设燃尽区Ⅱ各区段的出口烟气温度，根据建立好的各区段传热计算模型，计算燃尽区y个区段各自的水冷壁热有效系数；步骤四：根据换热区Ⅲ的传热计算模型，计算换热区域的水冷壁热有效系数ψⅢ；步骤五：根据计算出的多个区段的水冷壁热有效系数，结合辐射和导热传热模型计算多个区段的结渣热阻；步骤六：校核先前步骤中假设的各区段的出口烟温，如果全部符合则进行步骤七，如果有不符合的重复步骤二到步骤六；步骤七：输出计算出的多个区段的实时出口烟气温度作为炉膛内的温度分布，输出计算出的多个区段的实时水冷壁热有效系数作为各区段的实时结渣直观数据。2.按照权利要求1所述的基于炉膛多区段结渣情况的炉膛内温度分布软测量方法，其特征在于：所述步骤一中，采集锅炉实时运行参数包括锅炉燃煤量、炉膛出口氧量、一次风占总风量比例、二次风占总风量比例、一次风进出口风温、二次风进出口风温、各区段的水冷壁壁温、炉膛出口烟气温度，通过电厂DCS系统采集实时数据。3.按照权利要求1所述的基于炉膛多区段结渣情况的炉膛内温度分布软测量方法，其特征在于：所述步骤一中，入炉煤质数据包括煤的元素分析、工业分析和热值分析，若所烧煤样为掺混煤则还需要不同煤样的配比，入炉煤质数据通过煤质分析获得。4.按照权利要求1所述的基于炉膛多区段结渣情况的炉膛内温度分布软测量方法，其特征在于：所述步骤一中，锅炉炉膛结构及设计参数包含炉膛整体传热面积、不同区段的传热面积、有效容积、计算高度、上下排燃烧器布置高度差、燃烧器平均布置高度、出口烟窗面积、炉膛漏风系数、制粉系统的漏风系数，炉膛结构及设计参数通过锅炉使用和设计说明书获得。5.按照权利要求1所述的基于炉膛多区段结渣情况的炉膛内温度分布软测量方法，其特征在于：所述步骤二具体过程为，2.1假设主燃区第1区段的出口烟气温度TⅠ1″，计算主燃区第1层燃烧器(第Ⅰ区第1段)的水冷壁热有效系数ψⅠ1：根据主燃区第1区段的热平衡方程计算水冷壁热有效系数ψⅠ1；2.2假设主燃区第i区段的出口烟气温度TⅠi″，计算主燃区第i层燃烧器(第Ⅰ区第i段，1<i≤x)的水冷壁热有效系数ψⅠi：2CN107091700A权利要求书2/4页根据主燃区第i区段的热平衡方程：计算水冷壁热有效系数ψⅠi，此处其中，下标Ⅰi代表主燃区Ⅰ的第i区段，i表示模块当前计算的Ⅰ区某一段，i-1表示模块当前计算区段的前一区段，1<i≤x，此步骤中由于第1区段的传热模型不同因此单独列出，符号解释与第i区段相同；公式中出现的n用作代数求和公式中的泛指功能，无实际意义；Qk为随单位质量燃料带入炉内的空气(含漏风)的热量，kJ/kg。Qr为单位质量燃料带入炉内的热量，通常等于燃料收到基低位发热量，kJ/kg；Q6为炉膛整体其他热损失，kJ/kg，可根据锅-1124炉设计书设计值选取；σ0为玻尔兹曼常数，通常取5.67×10kW/(m·K)；为炉膛整体黑度，通过燃料计算获得，此为热力计算常识，不再赘述；Bji为Ⅰ区第i段计算燃烧量，kg/s，认为TⅠ