[发明专利]电站锅炉对流受热面烟气温度场在线监测警示的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种锅炉技术领域的燃烧优化运行方法，具体是一种电站锅炉对流受热面烟气温度场在线监测警示的方法。

背景技术

当全球性气候变暖、温室效应严重威胁当今人类本身的生存时，各国政府和科技人员极大地关注火力发电的能耗及其安全运行，并采取积极措施予以治理，尤其在我国电站锅炉的高速发展中，频繁发生材料超温和管内氧化皮生成过快并脱落堵塞爆管等事故，因此延缓管内氧化皮生成速度及延长管系的使用寿命已经成为电站锅炉急待解决的技术难题。

为实现电站锅炉高温管系的安全运行，必须首先优化锅炉的燃烧工况，也就是说应该通过燃烧调整使沿锅炉宽度的烟气温度均匀。只有烟气温度均匀了，才能减小蒸汽温度的偏差。但是在现有技术中，由于没有高温管系区域烟气温度的测点，锅炉运行人员只能根据对流受热面中高温管系沿宽度各片管屏出口少数管子上的炉外温度测点的测量值间接地判断燃烧工况的好坏。这样就使燃烧调整措施针对性不强，及时性又差。从而造成许多锅炉发生超温曝管的事故。

因此2004年国家规划总院、几大电力集团、国内几大电站锅炉厂家及主要研究机构在针对超临界锅炉制定的技术文件中，特别对“各对流受热面实现在线烟温监测对于锅炉的安全经济运行的重要性”提出要求，但因受现有技术的限制，业内至今没有一套完整地应用在电站锅炉对流受热面烟气温度场分布在线检测并可供运行人员直接在线对应及时燃烧工况调整的技术方案。

经对现有的技术文献检索发现：

1、中国专利文献号CN101832543A，公开日2010-09-15，记载了一种电站锅炉末级过热器和末级再热器智能壁温管理方法,该技术先搭建在线监测装置,随后读取厂级监控信息系统数据库中锅炉末级过热器和末级再热器在线监测数据,并保存到本地关系型数据库中；再根据读取到的在线监测数据计算炉内各计算点的蒸汽温度及管壁温度；统计末级过热器和末级再热器各屏各管各计算点历史温度数据分布范围及各计算点的超温运行时间；最后实时显示计算结果。

该技术不足之处是：（1）只对电站锅炉末级过热器和末级再热器两个管组进行智能壁温管理，未对一级过热器、二级过热器、三级过热器、四级过热器及低温和高温再热器进行壁温管理。（2）没有对监测管组进出口烟温分布的显示和监测。因此该专利并不能实现锅炉管系的烟温分布监测，因此就不能实现锅炉燃烧工况的快速及有效的调整，无法保证锅炉在服役期内的安全运行。

2、中国专利文献号CN102313277A，公开日2012-01-11，记载了一种对煤粉锅炉过热器再热器进行炉内实时监测的方法，该技术通过过热器再热器炉外的进出口蒸汽温度测量值准确推出炉内烟气放热不均匀量化指标的方法。首先通过过热器再热器的结构和参数得到沿炉宽管屏的蒸汽流量偏差系数,再通过安装于炉外的温度测点求得沿炉宽的各屏之间的蒸汽焓增偏差系数,同一管屏的两系数相乘得到该屏的沿炉宽方向的烟气放热偏差系数,它表征沿炉宽烟气放热强度的不均匀程度,并随着炉内工况的不同实时显示烟气的放热强度情况,为锅炉的燃烧调整提供重要参考。

该技术不足之处是：只有对监测管组沿炉宽方向的烟气放热强度的不均匀程度进行监测，没有对监测管组进出口烟温分布的显示和监测。而对于大容量锅炉的运行来说，管组进出口的烟气温度分布才是指导运行调整最为直接和有效的参数。

3、中国专利文献号CN102799775A，公开日2012-11-28，记载了一种利用数值模拟辅助超超临界锅炉屏式过热器管壁温度的计算方法，该技术包括步骤（1）：对包含屏式过热器的整个锅炉进行建模，构建过热器管壁温度计算方法的数学模型；步骤（2）：对步骤（1）所建立的数学模型进行数值模拟，得到屏式过热器计算区域附近的烟温和烟速分布，选取计算数据，将计算数据作为屏式过热器热力计算和水动力计算的初始条件；步骤（3）：利用热力计算和水动力方法进行屏式过热器壁温计算；步骤（4）：对获得的整个屏式过热器的计算管壁进行校核计算；步骤（5）：计算结果输出。

该技术不足之处是：该专利只对锅炉屏式过热器的烟温、烟速，以及管子壁温进行计算，未对高温过热器和高温再热器的烟温进行显示和监测。因此该专利并不能实现整个锅炉管系的烟温分布监测，无法保证锅炉高温管系在服役期内的安全运行。