鍋爐受熱面污染監(jiān)測(cè)及吹灰優(yōu)化

鍋爐受熱面污染監(jiān)測(cè)及

吹灰優(yōu)化技術(shù)韓中合鍋爐受熱面污染監(jiān)測(cè)及吹灰優(yōu)化意義受熱面污染作為燃煤鍋爐運(yùn)行中一個(gè)問題，往往給鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來嚴(yán)重影響。運(yùn)行中帶負(fù)荷吹掃是一種十分有效且目前普遍采用的手段。由于無法判斷受熱面實(shí)際的污染狀況，傳統(tǒng)的吹灰策略往往按照事先設(shè)定的固定周期順序吹掃所有受熱面。但這種定時(shí)定量的吹灰方式并不合理，常常造成吹灰不足或過剩。吹灰不足將使得鍋爐效率降低，煤耗量增加；而吹灰過剩則會(huì)消耗大量的過熱蒸汽（或電能），且因磨蝕和熱應(yīng)力對(duì)受熱面造成損壞，縮短受熱面的壽命，同時(shí)也增加了吹灰裝置的維修費(fèi)用。鍋爐受熱面污染監(jiān)測(cè)及吹灰優(yōu)化意義基于機(jī)組在線監(jiān)測(cè)參數(shù)，直接或間接地診斷爐內(nèi)各受熱面積灰結(jié)渣的在線監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上建立優(yōu)化的吹灰模型，制定合理的吹灰策略，直接指導(dǎo)運(yùn)行人員對(duì)吹灰器進(jìn)行操作，將傳統(tǒng)的周期性統(tǒng)一吹灰改為根據(jù)受熱面污染狀況和運(yùn)行需要的動(dòng)態(tài)吹灰，可以有效提高機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平?；驹?/p>

鍋爐受熱面污染監(jiān)測(cè)及吹灰優(yōu)化是利用電廠現(xiàn)有的DCS控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過添加部分工質(zhì)側(cè)和煙氣側(cè)測(cè)點(diǎn)，利用新建的DAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從DCS實(shí)時(shí)采集原設(shè)計(jì)已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和新增測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，以鍋爐整體及局部能量和質(zhì)量平衡原理為基礎(chǔ)，對(duì)各主要對(duì)流面的積灰結(jié)渣、爐膛出口煙氣溫度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和分析計(jì)算，從而判斷出各受熱面的運(yùn)行狀態(tài)和污染程度，并進(jìn)行積灰診斷與吹灰控制。根據(jù)受熱面污染情況進(jìn)行吹灰優(yōu)化，改變了以往盲目的定時(shí)吹灰模式，對(duì)受熱面污染嚴(yán)重的部位進(jìn)行按需吹灰，從而達(dá)到了在受熱面換熱特性得到保證的情況下，最大限度地降低吹灰頻次，達(dá)到節(jié)能降耗，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性的目的。對(duì)流受熱面污染模型

鍋爐內(nèi)對(duì)流受熱面的工作原理如下圖所示，工質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)，煙氣在管外流動(dòng)。運(yùn)行過程中，受熱面積灰污染。工質(zhì)煙氣受熱面積灰層金屬管壁

受熱面工作原理圖√√?√工質(zhì)煙氣

計(jì)算原理圖受熱面?zhèn)鳠崃扛鶕?jù)下式計(jì)算對(duì)流受熱面污染模型K表示受熱面的傳熱性能，K大則受熱面?zhèn)鳠崃己?，受熱面積灰增加使K顯著減小。根據(jù)熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得到的受熱面理想傳熱系數(shù)Klx，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到受熱面實(shí)際傳熱系數(shù)Ksj，實(shí)際傳熱系數(shù)Ksj與理想傳熱系數(shù)Klx之比可以有效表征受熱面積灰狀態(tài)。受熱面的污染率定義為CF大則表示受熱面積灰越嚴(yán)重污染。爐膛污染監(jiān)測(cè)模型爐膛水冷壁吸收的熱量主要是來自爐內(nèi)火焰的輻射熱，對(duì)流熱只占大約5%左右，可以忽略不計(jì)。根據(jù)爐膛出口煙溫可以計(jì)算出爐膛平均有效熱系數(shù)其大小代表了爐膛受熱面污染情況。其中，Ta為理論燃燒溫度；M為與爐膛結(jié)構(gòu)有關(guān)，代表火焰中心位置的常量；為玻爾茲曼常數(shù)，；爐膛黑度；爐膛面積；保熱系數(shù)；計(jì)算燃料量；燃燒產(chǎn)物的平均熱容吹灰優(yōu)化理論上來說，吹灰頻率越高，受熱面越潔凈，獲得的吹灰直接受益越大，但是吹灰所消耗的蒸汽量也隨之增加。在某一個(gè)確定的時(shí)間范圍內(nèi)，無論進(jìn)行多少次吹灰，每次吹灰的消耗是相同的，次吹灰的支出與吹灰頻率是單純的線性關(guān)系。吹灰的收益（這里的收益指吹灰?guī)淼膫鳠嵝实母纳?，并非吹灰凈收益，吹灰凈收?吹灰收益-吹灰消耗）與吹灰頻率的關(guān)系要復(fù)雜的多。某固定時(shí)間段內(nèi)，吹灰次數(shù)越多，吹灰收益越大。但隨著吹灰次數(shù)的增加，吹灰收益的增長(zhǎng)越來越慢。理論優(yōu)化目標(biāo)就是要找一個(gè)最佳吹灰頻率，使得此時(shí)吹灰凈收益最大。以吹灰