一种基于炉膛三维温度场分布的锅炉结焦预警方法与流程

本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种基于炉膛三维温度场分布的锅炉结焦预警方法。

背景技术：

大型电站燃煤锅炉的燃烧过程中，燃烧工况组织不合理会引起炉膛内燃烧不均匀、火焰中心偏斜、火焰刷墙等情况，导致炉膛结焦、炉膛灭火、炉膛爆炸等运行事故的发生。然而，目前锅炉燃烧状态严重缺乏监测手段，受热面结渣状况无法实时获取，往往只能依靠技术人员就地看火、观察参数、专项试验等经验性的工作进行燃烧状态判断，导致锅炉的优化控制缺乏依据，锅炉运行的安全性也得不到保障。

屏式过热器是锅炉容易产生结焦的区域之一。锅炉结焦可以通过控制炉膛温度水平而有效减少，通过试验表明，随炉内温度升高，结渣率一般呈现指数升高，在炉内温度下降50℃情况下，结渣率约降低5倍左右。在大型电站燃煤锅炉的燃烧过程中，温度场分布直接反映了炉膛的燃烧状态，因此，准确掌握炉膛温度场分布情况能够为判断屏底结焦状况依据。由于电站燃煤锅炉尺寸大、工作环境恶劣并且炉内燃烧火焰温度高，传统的接触式测温方法很难在现场使用。红外测温、激光测温、声学测温等新型非接触式测温方法已在燃煤电厂进行了实际应用，能够得到炉膛三维温度场分布，但是只能得到燃尽区的三维温度场，距离屏式过热器底部还有一定的距离。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于炉膛三维温度场分布的锅炉结焦预警方法，根据炉膛三维温度场分布预测每片屏式过热器管排底部烟气温度，结合入炉煤质灰熔点判断屏式过热器是否存在结焦现象，并精确定位屏式过热器发生结焦的位置，指导运行人员进行燃烧调整，有效减少锅炉结焦现象，确保机组安全稳定运行。

本发明提供了一种基于炉膛三维温度场分布的锅炉结焦预警方法，包括：

步骤1，获取炉膛燃尽区三维温度场分布区域内任一点的温度值；

步骤2，在每片屏式过热器底部设置多个监测点，将每个监测点正下方对应点温度沿高度方向与所述三维温度场分布区域内对应温度数据进行拟合，得到拟合曲线；

步骤3，基于得到的拟合曲线预测监测点的烟气温度，若监测点烟气温度超过入炉煤质灰熔点，判定该监测点发生结焦，并发出结焦报警信号。

进一步地，步骤3中所述结焦报警信号根据每片屏式过热器发生报警的监测点数目采用三级预警机制。

进一步地，当所述监测点数目为25个时，若某一片屏式过热器发生报警的监测点超过10个，则判定该片屏式过热器轻度结焦；若某一片屏式过热器发生报警的监测点超过15个，则判定该片屏式过热器中度结焦；若某一片屏式过热器发生报警的监测点超过20个，则判定该片屏式过热器重度结焦。

借由上述方案，通过基于炉膛三维温度场分布的锅炉结焦预警方法，根据炉膛三维温度场分布预测每片屏式过热器管排底部烟气温度，结合入炉煤质灰熔点判断屏式过热器是否存在结焦现象，并且能够精确定位屏式过热器发生结焦的位置，指导运行人员进行燃烧调整，有效减少锅炉结焦现象，确保机组安全稳定运行。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明基于炉膛三维温度场分布的锅炉结焦预警方法的流程图；

图2是本发明炉膛三维温度场分布范围示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1所示，本实施例提供了一种基于炉膛三维温度场分布的锅炉结焦预警方法，包括：

步骤s1，获取炉膛燃尽区三维温度场分布区域内任一点的温度值。如图2所示。

步骤s2，在每片屏式过热器底部设置多个监测点，将每个监测点正下方对应点温度沿高度方向与所述三维温度场分布区域内对应温度数据进行拟合，得到拟合曲线。

步骤s3，基于得到的拟合曲线预测监测点的烟气温度，若监测点烟气温度超过入炉煤质灰熔点(软化温度st)，判定该监测点发生结焦，并发出结焦报警信号。

该基于炉膛三维温度场分布的锅炉结焦预警方法，根据炉膛三维温度场分布预测每片屏式过热器管排底部烟气温度，结合入炉煤质灰熔点判断屏式过热器是否存在结焦现象，并且能够精确定位屏式过热器发生结焦的位置，指导运行人员进行燃烧调整，有效减少锅炉结焦现象，确保机组安全稳定运行。

在本实施例中，步骤s3中所述结焦报警信号根据每片屏式过热器发生报警的监测点数目采用三级预警机制。

在本实施例中，设置25个监测点，若某一片屏式过热器发生报警的监测点超过10个，则判定该片屏式过热器轻度结焦；若某一片屏式过热器发生报警的监测点超过15个，则判定该片屏式过热器中度结焦；若某一片屏式过热器发生报警的监测点超过20个，则判定该片屏式过热器重度结焦。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

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