一种超超临界锅炉垂直水冷壁壁温在线监测方法及系统.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CN105698156A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201610070727.6(22)申请日2016.02.01(71)申请人上海发电设备成套设计研究院地址200240上海市闵行区剑川路1115号(72)发明人陶丽杨凯镟丁士发陈朝松崇培安王璞(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹吴小丽(51)Int.Cl.F22B35/18(2006.01)F22B37/38(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种超超临界锅炉垂直水冷壁壁温在线监测方法及系统(57)摘要本发明提供了一种超超临界锅炉垂直水冷壁壁温在线检测方法，根据垂直水冷壁结构参数和机组运行参数信息，通过分段计算及数据拟合的方法计算垂直水冷壁壁温。本发明还提供了一种超超临界锅炉垂直水冷壁壁温在线检测系统，由计算服务器、数据库服务器、web站点服务器、客户端浏览器、厂级监控装置组成，Web站点服务器和客户端浏览器连接，数据库服务器和计算服务器连接，数据库服务器访问厂级监控装置，实现与锅炉DCS系统连接。通过本发明提供的方法和系统可有效避免垂直水冷壁部分管段的长期超温运行，延长垂直水冷壁的使用寿命，提高锅炉的安全运行可靠性。CN105698156ACN105698156A权利要求书1/2页1.一种超超临界锅炉垂直水冷壁壁温在线检测方法，其特征在于：该方法由以下三个流程组成：第一流程：基础信息计算第一步，每隔设定时间读取一次锅炉壁温测点及机组运行参数信息；第二步，统计垂直水冷壁结构参数；对下部垂直水冷壁和上部垂直水冷壁进行计算点分段；统计节流圈管径；计算局部阻力系数ξj和管材沿程阻力系数ξy；第三步，根据第一步和第二步的测点信息，拟合出沿炉膛高度方向的理论热负荷不均系数、沿炉膛宽度方向的理论热负荷不均系数，并整理成按管子相对高度、管子相对宽度的热负荷不均系数分布公式；第四步，计算炉膛平均热负荷qlpj；第二流程：下部水冷壁流量平衡及壁温计算第五步，假设下部水冷壁各管子流量Gl初始值为平均流量总流量GSMQ为省煤器出口给水流量，n为下部水冷壁管子总数；第六步，计算各计算点管段的吸热量ql＝ηh*ηg*qlpj*fs，l表示第l根水冷壁管子编号，ηh表示炉膛高度方向热负荷，ηg表示炉膛宽度方向热负荷，fs为水冷壁管子辐射表面积；第七步，计算各计算点管段的工质出口压力P″l、工质出口温度t″l、平均密度ρl、平均比容υl、流速wl、动压头重位压差ρlgh、管段总阻力ΔPl＝(ξj+ξy)*Pdl+ρlgh；第八步，计算下部垂直水冷壁各管子的总阻力ΔPz＝∑ΔPl，广义阻力系数总流量＝各管子流量之和；如果各管子的总阻力相同，则计算出垂直水冷壁各管段的流量；如果各管子的总阻力不相同，则计算各管子的区间平均总阻力ΔPavg，用区间平均总阻力来代替各管子阻力，广义阻力系数保持不变，然后计算各管段的流量返回第五步；直到各管子的总阻力相同，计算出垂直水冷壁各管段的流量；第九步，计算各管段内壁均流系数Jnb、动力粘度μ、介质导热系数λ、介质运动粘度v、定压比热容Cp、热容c、热扩散系数α、普朗特数Pr、介质放热系数α2；第十步，计算各管段内壁温度tn、平均均流系数Javg、金属导热系数λ、外壁温度tw、平均壁温tavg；第三流程：上部水冷壁流量平衡及壁温计算下部水冷壁和上部水冷壁中间有汇集集箱过渡，区别在于下部水冷壁入口有节流圈，上部水冷壁没有，以及上下部水冷壁沿高度方向热负荷不同；第十一步，假设上部水冷壁各管子流量Gl初始值为平均流量总流量GSMQ为省煤器出口给水流量，n为上部水冷壁管子总数；第十二步，计算各计算点管段的吸热量ql＝ηh*ηg*qlpj*fs；第十三步，计算各管段计算点管段的出口压力P″l、出口温度t″l、平均密度ρl、平均比容2CN105698156A权利要求书2/2页υl、流速wl、动压头重位压差ρlgh、管段总阻力ΔPl＝(ξj+ξy)*Pdl+ρlgh；第十四步，计算上部垂直水冷壁各管子的总阻力ΔPz＝∑ΔPl，广义阻力系数，总流量＝各管子流量之和；如果各管子的总阻力相同，则计算出垂直水冷壁各管段的流量；如果各管子的总阻力不相同，则计算各管子的区间平均总阻力ΔPavg。用区间平均总阻力来代替各管段阻力，广义阻力系数保持不变，然后计算各管段的流量第十五步，计算各管段内壁均流系数Jnb、动力粘度μ、介质导热系数λ、介质运动粘度v、定压比热容Cp、热容c、热扩散系数α、普朗特数Pr、介质放热系数α2；第十六步，计算各管段内壁温度tn、平均均流系数Javg、金属导热系数λ、外壁温度tw、平均壁温tavg。2.如权利要求1所述的一种