基于激光测距原理的智能吹灰方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102252334A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102252334A(43)申请公布日2011.11.23(21)申请号201110056250.3(22)申请日2011.03.09(71)申请人严晓勇地址350309福建省福州市福清市江阴镇国电福州发电公司(72)发明人严晓勇(51)Int.Cl.F23J1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称基于激光测距原理的智能吹灰方法(57)摘要目前在燃煤锅炉运行中，受热面的积灰和结焦是不可避免的。结焦的危害很大。当前通行的各种吹灰调度方式对结焦的处理不能做到有的放矢，对锅炉运行的安全和经济性有一定的影响。本方法利用激光测距的优异性能，通过对壁面做全周平面扫描，配合测量装置的步进位移量，在定义好的坐标系中，确定出焦块的大小范围、高度和位置信息，完成锅炉炉膛内部结焦情况从生成、发展及其变化的实时全程跟踪监测，然后启动最有效的吹灰器对其进行吹扫，实现锅炉吹灰的最优运行。同时通过对炉膛内部易结焦部位的综合分析，判断其结焦成因，采取相应的改善措施，减轻或消除结焦现象，达到锅炉少吹灰甚至不吹灰的理想状况，提高锅炉效率，节约能源。CN102534ACCNN110225233402252339A权利要求书1/1页1.针对激光测距原理的智能吹灰方法，其特征在于：目前通行的吹灰调度方式因对炉内信息了解较少，不能对具体的结焦情况进行有针对性和选择性的吹灰，存在过度吹灰和吹灰不足的问题。2.随着机组容量的不断增加，机组的吹灰系统越来越庞大，系统组成也越来越复杂，目前的吹灰调度方式已不能满足现代化机组安全经济运行的需求，吹灰的效率和经济性不高。3.本发明专利所提出的方法追求锅炉吹灰最优、最经济，且能最大限度地保证锅炉的安全经济稳定运行，提高锅炉运行的整体效率，节约能源，有可观的应用价值和市场。4.该方法具有简便，快捷、有效、可靠的特点，可以提高锅炉整体安全经济稳定运行水平。5.新的基于激光测距原理的智能吹灰方法如下：(1)根据测量范围和工作条件，选择适宜的激光测距方法和激光波长；(2)在锅炉炉墙上原已有的开孔位置附近安装一套激光测距装置，激光测距装置安放在炉外，每面墙可安装一套；(3)激光发生器产生的激光进入炉内，通过可调角度的反射镜的作用，使测距激光束转向，对炉膛壁面进行全周扫描，反射镜镜头采用耐高温抗辐射的特种玻璃，处在炉内；(4)对整个光学系统及测量装置有可能接触到高温和火焰辐射的部分，采取有效的冷却系统和使光学系统保持清洁的吹扫系统，使系统能长期稳定可靠运行；(5)通过伺服控制装置对激光测距装置进行精确的全周旋转和步进移动方式控制；(6)对采集到的数据及其测距装置的位移量进行综合处理，因锅炉炉膛周界范围已知、吹灰器位置明确，按照定义的坐标系，确定炉膛内部结焦信息；(7)通过计算分析，只选择具有最佳吹灰效果的吹灰器，并启动它；(8)对焦块进行连续的监测，直至焦块被吹扫干净或达到可接受的水平；(9)吹灰器退出运行，复位；(10)对易结焦部位的结焦原因进行分析，采取改善措施；在这套测量装置上还可加入测温功能和拍照功能，如测定焦块的温度，测定靠近换热器壁面附近的烟气温度和喷燃器根部附近的火焰温度，对炉膛上方区域的换热器进行拍照等。2CCNN110225233402252339A说明书1/4页基于激光测距原理的智能吹灰方法技术领域[0001]本发明用于大型电站锅炉智能吹灰系统。主要应用领域包括：大型电站锅炉、循环硫化床锅炉、大型工业锅炉、冶金行业主要以燃煤为主要燃料的大型燃烧室等。背景技术[0002]燃煤锅炉运行中，受热面的积灰和结焦不可避免。结焦是煤粉与空气在炉膛这个有限空间区域内相互作用的燃烧过程中形成的。在这个能量转换和传递的空间中，呈熔融状态的灰粒与壁面发生碰撞，被黏附在壁面上，结焦就发生了。它是我们燃用化石类矿物燃料带来的一个副产品。[0003]结焦的危害很大。积聚在受热面上的灰污的热阻很大，附着在受热面上将降低受热面的吸热能力，使得传热效率降低；会引起受热面表面温度过高，导致部分受热面金属超温和高温腐蚀，甚至管排爆漏；影响锅炉水循环的安全性；使锅炉热偏差、风机电耗、受热面磨损增大，限制锅炉出力，造成锅炉整体效率下降。此外结焦还会增大NOx的排放量。一般而言，与清洁状况相比，受到污染后锅炉效率将降低1%~2.5%，排烟温度升高十几度。[0004]吹灰是保证大型电站锅炉安全、经济、稳定运行的重要手段。它的作用是清除受热面的结渣和积灰，维持受热面的清洁，以保证锅炉的安全经济运行。锅炉吹灰器是当前所有电站锅炉必须配备的一种必不可少的设备。随着机组容量的不断增大，为了提高和维持锅炉效率，保证锅炉安全，锅炉吹灰系统越来越