基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况监测和控制方法.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CN106247308A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610602842.3(22)申请日2016.07.26(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人周永刚薛志亮李培施子福王肖周永青(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人徐敏(51)Int.Cl.F22B37/38(2006.01)F22B35/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况监测和控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况监测方法，包括以下步骤：(1)检测炉膛出口的温度；(2)根据步骤(1)的检测计算炉膛出口吹灰前后的温度变化以及吹灰后的温升速率；(3)温度变化大于50℃，同时温升速率大于5℃/h，判定燃烧煤种易于结渣；温度变化大于80℃，同时温升速率大于10℃/h，判定燃烧煤种不适合长期燃烧使用，应该调整煤种；本发明同时还提供了一种基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况控制方法；本发明的监测方法和控制方法有效指导吹灰器的科学投用，连续记录炉膛出口温度，计算得到炉膛吹灰前、后的温度变化和吹灰后的温升速率，进一步得到吹灰器的投用时间，反映水冷壁的清洁程度以及煤种的结渣特性。CN106247308ACN106247308A权利要求书1/2页1.一种基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况监测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)检测炉膛出口的温度；(2)根据步骤(1)的检测结果计算炉膛出口吹灰前后的温度变化以及吹灰后的温升速率；(3)温度变化大于50℃，同时温升速率大于5℃/h，判定燃烧煤种易于结渣；温度变化大于80℃，同时温升速率大于10℃/h，判定燃烧煤种不适合长期燃烧使用，应该调整煤种。2.如权利要求1所述的基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况监测方法，其特征在于，步骤(1)中，检测炉体各观火孔上的温度，得到炉膛出口的温度矩阵。3.如权利要求2所述的基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况监测方法，其特征在于，步骤(1)中，采用CCD技术获取各观火孔处的火焰辐射图像来检测温度，步骤(3)中还可以通过比较各观火孔的温度差来判断炉膛温度场的均匀性。4.一种基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)检测炉膛出口的温度；(2)根据步骤(1)的检测结果计算吹灰器吹灰后的温升速率；(3)通过温升速率可以计算吹灰器的投用时间t，计算方法如下：其中，ST为灰的软化温度，单位为℃；δT均为温升速率的平均值，单位为℃；Tb最近为最近时刻点用于计算温升速率δT的末端时刻所对应的温度，单位为℃；A为吹灰提前时间。5.如权利要求4所述的基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况控制方法，其特征在于，步骤(1)中，检测炉膛出口各观火孔上的温度，得到炉膛出口的温度矩阵。6.如权利要求5所述的基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况控制方法，其特征在于，步骤(1)中采用CCD技术获取各观火孔处的火焰辐射图像来检测温度；步骤(3)中，计算得到各个观火孔处的投用时间，取最小值作为最终的投用时间。7.如权利要求4所述的基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况控制方法，其特征在于，A＝0.25～1h。8.如权利要求4所述的基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况控制方法，其特征在于，步骤(2)中，温升速率的计算公式如下：其中，Ta为初始时刻的测量温度，单位为℃；Tb为末端时刻的测量温度，单位为℃；Δt为初始时刻和末端时刻之间的时间间隔，单位为min。9.如权利要求8所述的基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况控制方法，其特征在于，Δt＝30～90min。2CN106247308A权利要求书2/2页10.如权利要求8所述的基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况控制方法，其特征在于，Ta和Tb都为取值时刻点前1～5min的平均值。3CN106247308A说明书1/6页基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况监测和控制方法技术领域[0001]本发明涉及锅炉燃烧技术领域，特别涉及基于炉膛出口温度的锅炉结渣状况监测和控制方法。背景技术[0002]当锅炉燃用固体或者含有灰份的液体燃料时，锅炉各部分受热面都不同程度地伴随有矿物质的沉积现象。当烟气温度较高，在燃烧过程中软化或熔融状的灰颗粒沾结在受热面上，不断生长、积累，造成结渣，导致传热恶化，受热面腐蚀，影响设备的安全运行。锅炉结渣是一个非常复杂的过程，涉及因素很多，它不仅与燃用煤种的成分和物理、化学特性有关，而且还与锅炉的设计参数有关(如燃烧器的布置方式、炉膛热负荷、炉内空气动力结构、炉膛出口烟温、过热器的布置位置、各部分的烟气流速和烟温、锅炉的蒸汽参数和管壁温度、受热面的排列间距和布置