一種燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度的在線實時監測方法技術

本發明專利技術提供了一種燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度的在線實時監測方法，其特征在于，實時采集燃煤機組鍋爐側、汽輪機側運行數據，將這些數據整理成標準數據庫；對爐內煙氣側和汽水側參數同時著手，計算出鍋爐各個受熱面的汽水吸熱量、煙氣放熱量、熱損失項；計算各個受熱面的汽水吸熱比例、煙氣放熱比例；實時進行各個受熱面汽水吸熱比例、煙氣放熱比例變化的監測，若出現某受熱面汽水吸熱比例下降或煙氣放熱比例下降，則認為該受熱面有結渣沾污現象產生。本發明專利技術提供的方法可以從燃煤機組大小修啟爐后開始執行監測，運行人員就可根據監測參數的變化，提前采取相應的措施，以減小鍋爐結渣概率、降低受熱面沾污程度，提高鍋爐運行安全性、經濟性。

On line real-time monitoring method for slagging degree of heating surface of coal-fired boiler

The invention provides a slag contamination level junction heating coal-fired boiler on-line monitoring method, which is characterized in that the real-time acquisition of coal-fired units, steam turbine boiler side side operating data, these data will be collated into a standard database; the furnace flue gas and the steam water side parameters with hands, calculate each boiler heating surface of soda the heat absorption of flue gas, heat, heat loss; calculation of each heating surface of the heat absorption ratio, flue gas heat ratio; monitoring of each heating surface, the heat absorption ratio of flue gas heat release proportion change in real time, if there is a heating surface of the heat absorption ratio decreased or flue gas heat release ratio decreased, the heating surface slagging causing contamination the phenomenon of. The method provided by the invention can perform monitoring from coal-fired furnace starting after the size of repair, operation staff can according to the change of the monitoring parameters, take corresponding measures in advance, in order to reduce the probability of Slagging in boiler and reduce the heating surface contamination degree, improve the safety and economy of boiler operation.

【技術實現步驟摘要】
一種燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度的在線實時監測方法
本專利技術涉及火力發電廠配備的燃煤鍋爐，尤其涉及用于鍋爐燃燒情況、爐內受熱面結渣、沾污程度的判斷方法，屬于火力發電廠鍋爐燃燒

技術介紹
我國目前火電占據所有發電規模的70％左右，根據電力工業中長期發展新的預測，到2020年，我國裝機總容量將達到13.4億千瓦，其中煤電裝機總容量為9.1億千瓦。以2005年3.8億千瓦煤電裝機量為基準，到2020年煤電裝機新增容量為5.3億千瓦。預計到2050年，我國火電機組發電方式仍高居所有發電量的55％～60％。但是目前由于礦井自身條件、煤炭市場與上網價格的影響，大多數火電廠難以持續燃用設計煤種，燃用相對價格便宜的煤種，甚至不同煤種配煤燃燒、摻燒是目前燃煤電廠的實際上煤局面。這就容易使得電廠鍋爐的燃燒控制難度加大，鍋爐容易出現結渣，內部的受熱面沾污程度加重，嚴重影響鍋爐安全運行，甚至導致機組停機。以新疆地區準東煤為例，準東地區煤炭資源預測儲量占全疆的三分之一，規劃開采規模為每年5.82億噸，是優勢資源轉換的主陣地和疆電東送、西氣東輸、疆煤外運最主要的能源基地。根據規劃，“十二五”末全疆電廠容量將從現在的1800萬千瓦提高到1億千瓦，煤炭需求量極大。但由于準東地區煤炭具有嚴重的沾污、結渣、高水分等特性，長期以來只能作為傳統電廠鍋爐的摻配煤，準東露天煤開采安全、成本低、產量大的優點就發揮不出來，嚴重限制了準東地區煤炭產業的發展，也在一定程度上制約了新疆電力的發展。當前在我國燃煤機組中，有較多的針對預警燃煤鍋爐爐內結渣、受熱面沾污的專門方法，但是很多方法缺乏實時性，只能是在鍋爐結渣、受熱面沾污到一定程度后，甚至影響鍋爐安全運行時才發現具體的問題，由于沒有先進的實時監測方法，造成我國燃煤機組鍋爐的運行安全性受到嚴重的影響。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是如何對燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度進行在線實時監測。為了解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是提供一種燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度的在線實時監測方法，其特征在于，該方法由如下步驟組成：步驟1：實時采集燃煤機組鍋爐側、汽輪機側運行數據，將這些數據整理成標準數據庫；步驟2：對爐內煙氣側和汽水側參數同時著手，計算出鍋爐各個受熱面的汽水吸熱量、煙氣放熱量、熱損失項；步驟3：計算各個受熱面的汽水吸熱比例、煙氣放熱比例；步驟4：實時進行各個受熱面汽水吸熱比例、煙氣放熱比例變化的監測，若出現某受熱面汽水吸熱比例下降或煙氣放熱比例下降，則認為該受熱面有結渣沾污現象產生。優選地，所述步驟1中，利用燃煤機組DCS系統數據或者SIS系統數據，實時采集燃煤機組鍋爐側、汽輪機側運行數據。優選地，所述步驟3中，將單個受熱面的汽水吸熱量除以所有受熱面的總汽水吸熱量，得出各個受熱面的汽水吸熱比例。優選地，所述步驟3中，將各個受熱面的煙氣放熱量、熱損失項全部加起來的和作為分母，將各個受熱面的煙氣放熱量分別除以這個分母，就得到各個受熱面的煙氣放熱比例。優選地，所述步驟4中，將步驟3所得結果實時返回SIS系統，與DCS系統實時對接，實現對受熱面結渣沾污程度的在線實時監測。本專利技術提供的方法利用燃煤機組的DCS或SIS系統數據，對鍋爐爐內各級受熱面吸熱量、煙氣側放熱量和損失項進行實時計算及統計，并放回SIS系統或DCS畫面，達到監測的目的。可以從燃煤機組大小修啟爐后開始執行，實時進行受熱面吸熱比例變化的監測。運行人員就可根據受熱面吸熱比例的變化，從而可提前采取相應的措施，達到減小鍋爐結渣概率或者降低受熱面沾污程度的目的，使得鍋爐的運行安全性、經濟性得以提高。附圖說明圖1為本實施例提供的燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度的在線實時監測方法的整體框架圖；圖2為以直流爐為例的主蒸汽側汽水受熱面吸熱比例流程圖；圖3為以直流爐為例的再熱蒸汽側汽水受熱面吸熱比例流程圖；圖4為以直流爐為例的煙氣側各級受熱面放熱比例流程圖。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本專利技術。應理解，這些實施例僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍。此外應理解，在閱讀了本專利技術講授的內容之后，本領域技術人員可以對本專利技術作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。結合圖1，本專利技術涉及對燃煤機組鍋爐各受熱面的吸熱量分配比例進行計算與統計。將鍋爐受熱面從水循環回路開始，分為：省煤器、水冷壁、包墻(四面包覆)過熱器、低溫過熱器、分隔屏過熱器、后屏過熱器、末級過熱器；以及高壓缸排汽至低溫再熱器、墻式(中溫)再熱器、末級再熱器。利用燃煤機組DCS數據或者SIS數據從汽水參數著手，已知壓力、溫度，可知汽水參數的在該狀態點下的焓值，從而可計算出上述各個受熱面的吸熱量，最后將單個受熱面的吸熱量除以上述所有受熱面的總吸熱量，就得出了上述各個受熱面的吸熱比例。從燃煤機組大小修后(受熱面清潔度最高)啟爐開始，實時(1分鐘或幾分鐘1次計算、統計)進行受熱面吸熱比例變化的監測。運行一長段時間后，若出現某級受熱面吸熱比例下降，比如分隔屏吸熱量明顯下降，便可認為分隔屏上有結渣現象產生。日常的大量統計工作，實現對爐內燃燒情況的監測，運行人員就可根據受熱面吸熱比例的變化，提前采取相應的其他運行措施，而不是等到情況惡化后才有所察覺，減少受熱面結渣概率或沾污程度。除此以外，還同時將煙氣側在各級受熱面的放熱量、損失量進行實時計算和統計，與汽水側的吸熱量結合在一起，最終形成爐內每個受熱面的吸熱比例、煙氣放熱比例值。以直流爐為例，其汽水側計算以圖2、圖3為參考說明如下：從鍋爐給水開始，省煤器進出口的壓力、溫度(這些參數可以在SIS系統采集得到，以下也是，不再累述)得到進出口焓差，乘以給水流量就得到省煤器的吸熱量；接下來是水冷壁進出口壓力、溫度(水冷壁進口壓力溫度就是省煤器出口壓力溫度)得到進出口焓差，乘以給水流量就得到水冷壁的吸熱量；接下來是包墻過熱器進出口壓力、溫度得到進出口焓差，乘以給水流量就得到包墻過熱器的吸熱量；接下來是低溫過熱器進出口壓力、溫度得到進出口焓差，乘以給水流量就得到低溫過熱器的吸熱量；接下來是分隔屏過熱器，這里要注意一級減溫水的流量計算，低溫過熱器出口、一級減溫水噴水減溫后的熱平衡計算，得出一級減溫水流量，分隔屏過熱器進出口壓力、溫度得到進出口焓差，乘以給水流量加上一級減溫水流量，就得到分隔屏過熱器的吸熱量；接下來是后屏過熱器，與前面計算一級減溫水流量同理，計算出二級減溫水流量，從后屏過熱器進出口壓力、溫度得到進出口焓差，乘以給水流量加上一、二級減溫水流量，就得到后屏過熱器的吸熱量；最后是末級過熱器，從末級過熱器進出口壓力、溫度得到進出口焓差，乘以給水流量加上一、二級減溫水流量得到末級過熱器的吸熱量。另一部分從高壓缸排汽開始，由排汽的壓力、溫度得到焓值，再熱器事故減溫水壓力、溫度得到焓值，減溫后的蒸汽壓力、溫度得到焓值，由熱平衡計算出再熱器事故減溫水流量。低溫再熱器進出口壓力、溫度得到進出口焓差，乘以高壓缸排汽流量(冷再熱蒸汽流量)加上再熱器事故減溫水流量，就得到了低溫再熱器的吸熱量；接下來是墻式(中溫)再熱器，由低溫再熱器出口壓力、溫度得到焓值，再熱器微量噴水減溫水壓力、溫度得到焓值，以及減溫后墻式(中溫)再熱器進口壓力、溫度得到焓值，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度的在線實時監測方法，其特征在于，該方法由如下步驟組成：步驟1：實時采集燃煤機組鍋爐側、汽輪機側運行數據，將這些數據整理成標準數據庫；步驟2：對爐內煙氣側和汽水側參數同時著手，計算出鍋爐各個受熱面的汽水吸熱量、煙氣放熱量、熱損失項；步驟3：計算各個受熱面的汽水吸熱比例、煙氣放熱比例；步驟4：實時進行各個受熱面汽水吸熱比例、煙氣放熱比例變化的監測，若出現某受熱面汽水吸熱比例下降或煙氣放熱比例下降，則認為該受熱面有結渣沾污現象產生。

【技術特征摘要】
1.一種燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度的在線實時監測方法，其特征在于，該方法由如下步驟組成：步驟1：實時采集燃煤機組鍋爐側、汽輪機側運行數據，將這些數據整理成標準數據庫；步驟2：對爐內煙氣側和汽水側參數同時著手，計算出鍋爐各個受熱面的汽水吸熱量、煙氣放熱量、熱損失項；步驟3：計算各個受熱面的汽水吸熱比例、煙氣放熱比例；步驟4：實時進行各個受熱面汽水吸熱比例、煙氣放熱比例變化的監測，若出現某受熱面汽水吸熱比例下降或煙氣放熱比例下降，則認為該受熱面有結渣沾污現象產生。2.如權利要求1所述的一種燃煤鍋爐受熱面結渣沾污程度的在線實時監測方法，其特征在于：所述步驟1中，利用燃煤機組DCS系統數據或者SIS系統數據，實時采集燃煤機組鍋爐...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何翔，周文臺，馬達夫，魏增濤，王克，孟永杰，
申請(專利權)人：上海發電設備成套設計研究院，
類型：發明
國別省市：上海,31