專利名稱：一種對煤粉鍋爐過熱器再熱器進行爐內(nèi)實時監(jiān)測的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對煤粉鍋爐過熱器再熱器進行爐內(nèi)實時監(jiān)測的方法，應用于安裝有過熱器再熱器系統(tǒng)的煤粉鍋爐上，涉及能源動力等領域。
背景技術：
煤粉鍋爐的過熱器再熱器系統(tǒng)是鍋爐汽水系統(tǒng)中受熱條件最惡劣的，煙氣側溫度在1000°C附近，蒸汽的溫度也要達到400 600°C，蒸汽壓力也要達到上百個大氣壓，所以對這部分的鋼材的耐熱性及強度要求是很高的。由于該部分受熱面一般處于爐膛出口部位，管組由若干管屏組成，每一管屏又由很多根管子組成，管子的進出口分別連接于進口集箱和出口集箱上，每一管組多的可以達到上千根管子，這些管子傳熱以對流傳熱和輻射傳熱共同作用，傳熱流動情況非常復雜。在鍋爐的實際運行中一般通過不同屏的相同管號管子的爐外出口管壁溫度(等于該管的蒸汽出口溫度)來判斷超溫情況，同時將這幾根不同屏的管子的進出口蒸汽焓增與它們的平均蒸汽焓增的比定義為該屏的熱偏差系數(shù)，將熱偏差系數(shù)作為煙氣不均勻的定量表示，調(diào)整燃燒，減小該區(qū)域爐內(nèi)煙氣的不均勻性，減少過熱器再熱器系統(tǒng)的超溫。而用這幾根不同屏的管子的進出口蒸汽焓增與它們的平均蒸汽焓增的比定義該屏的熱偏差系數(shù)，不能準確反映爐內(nèi)煙氣側的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有計算的不足，提供一套新的可以實時判斷過熱器再熱器區(qū)域爐內(nèi)煙氣不均勻程度的方法，避免誤導現(xiàn)場運行人員。本發(fā)明的技術方案是由沿爐膛相同管號管子的爐外蒸汽溫度數(shù)據(jù)，準確推算爐內(nèi)煙氣側放熱不均勻的量化參數(shù)。通過過熱器再熱器管組的結構及參數(shù)求得沿爐寬各管屏蒸汽流量偏差系數(shù)，由不同管屏同一管號管子的蒸汽進出口溫度求得管組沿爐寬的熱偏差系數(shù)，將某一片屏的流量偏差系數(shù)乘以該屏的熱偏差系數(shù)就可以準確得到該屏沿爐寬的煙氣放熱偏差系數(shù)，這一參數(shù)表征該位置煙氣放熱強度相對于該管組煙氣平均放熱強度的大小，并隨著燃燒工況的不同實時反映沿爐寬煙氣放熱的不均勻程度。本發(fā)明的爐內(nèi)監(jiān)測方法與現(xiàn)有監(jiān)測方法相比，其有益效果是，可判斷過熱器再熱器區(qū)域爐內(nèi)煙氣不均勻的程度，使現(xiàn)場運行人員了解爐內(nèi)煙氣側的分布情況，指導燃燒調(diào)
iF. ο
具體實施例方式本發(fā)明根據(jù)鍋爐傳熱的基本原理，將管子內(nèi)蒸汽焓增偏差系數(shù)分解為煙氣側管子的吸熱不均勻(偏差)系數(shù)和管內(nèi)蒸汽側的流量不均勻(偏差)系數(shù)。每根管子內(nèi)蒸汽的焓增可以通過管子進出口的溫度和壓力求得，相同管號內(nèi)蒸汽的焓增與這些管子內(nèi)蒸汽的平均焓增之比為每根管子的熱偏差系數(shù)；通過管組進出口集箱的靜壓分布及管組的阻力特性可以求得沿爐寬各屏的蒸汽流量偏差系數(shù)(參見《電站鍋爐水動力計算標準》)；將每根管子對應管屏的蒸汽流量偏差系數(shù)與管子的熱偏差系數(shù)相乘，就可以得到該管屏的煙氣側放熱偏差系數(shù)，其物理意義就是該管屏位置處煙氣對管屏的放熱強度與整個管組煙氣平均放熱強度之比。該系數(shù)的大小可以表征煙氣沿爐寬方向的放熱強弱情況，并隨著各工況的不同發(fā)生變化，實時對運行人員的燃燒調(diào)整提供參考。以下對本發(fā)明的技術方案作進一步描述。首先從電站鍋爐的設計圖紙和熱力計算中得到過熱器再熱器系統(tǒng)的結構和設計參數(shù)，包括集箱進出口形式(三通、縱向等引入引出)、集箱內(nèi)徑、管屏位置及排數(shù)、每屏管子根數(shù)、各管內(nèi)徑及長度、各管彎頭個數(shù)、設計條件下蒸汽的質(zhì)量流量、設計條件下蒸汽的進出口溫度，在此基礎上按照《電站鍋爐水動力計算標準》的規(guī)定，可以求出在設計工況下沿爐寬各屏的流量偏差系數(shù)，即每片屏的蒸汽流量與整個管組平均屏的蒸汽流量之比。從電廠的實際運行數(shù)據(jù)中得到過熱器再熱器系統(tǒng)每個管組的蒸汽進出口溫度、不同管屏同一管號管子的出口蒸汽溫度及管組的蒸汽進出口壓力，從蒸汽參數(shù)表上可以得到這些蒸汽溫度和壓力對應的焓值，求出不同管屏同一管號管子內(nèi)蒸汽的進出口焓增，同時對得到的這一管號的不同焓增進行平均得到這一管號管子的平均焓增，分別將該管號各管焓增除以平均焓增得到對應管屏的熱偏差系數(shù)，它的物理意義即該屏位置的蒸汽焓增與整個管組平均蒸汽焓增的比。將以上得到的沿爐寬各管屏蒸汽流量偏差系數(shù)乘以對應的管屏的熱偏差系數(shù)得到的就是該屏的煙氣放熱偏差系數(shù)，它的物理意義是指沿爐寬方向某一管屏位置煙氣熱流 (熱負荷)與該管組平均熱流(熱負荷)之比，它表示沿爐寬不同位置煙氣放熱強度的不均勻程度。這樣就可以實現(xiàn)通過爐外的蒸汽溫度數(shù)值準確推出無法安裝測點的爐內(nèi)煙氣側放熱強度的情況，從而為爐膛內(nèi)的燃燒調(diào)整提供依據(jù)。在鍋爐運行過程中，隨著工況的不同各管吸熱在變化，蒸汽溫度也在改變，這樣沿爐寬煙氣放熱偏差系數(shù)也隨之改變，從而可以實時反映爐內(nèi)煙氣放熱的不均勻程度。
權利要求
1.一種對煤粉鍋爐過熱器再熱器進行爐內(nèi)實時監(jiān)測的方法，其特征是，由沿爐膛寬度過熱器再熱器不同管屏相同管號管子的爐外蒸汽溫度數(shù)據(jù)，準確推算爐內(nèi)煙氣側放熱不均勻的量化參數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的對煤粉鍋爐過熱器再熱器進行爐內(nèi)實時監(jiān)測的方法，其特征是，將某一片屏的流量偏差系數(shù)乘以該屏的熱偏差系數(shù)就可以準確得到該屏沿爐寬的煙氣放熱偏差系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對煤粉鍋爐過熱器再熱器進行爐內(nèi)實時監(jiān)測的方法，是通過過熱器再熱器爐外的進出口蒸汽溫度測量值準確推出爐內(nèi)煙氣放熱不均勻量化指標的方法。首先通過過熱器再熱器的結構和參數(shù)得到沿爐寬管屏的蒸汽流量偏差系數(shù)，再通過安裝于爐外的溫度測點求得沿爐寬的各屏之間的蒸汽焓增偏差系數(shù)，同一管屏的兩系數(shù)相乘得到該屏的沿爐寬方向的煙氣放熱偏差系數(shù)，它表征沿爐寬煙氣放熱強度的不均勻程度，并隨著爐內(nèi)工況的不同實時顯示煙氣的放熱強度情況，為鍋爐的燃燒調(diào)整提供重要參考。
文檔編號F22B37/38GK102313277SQ201010217529
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者王孟浩, 王衡, 陸方 申請人:上海望特能源科技有限公司