电站锅炉燃烧故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种电站锅炉燃烧故障诊断方法及系统，该电站锅炉燃烧故障诊断系统包括：燃尽风燃烧器、多组主燃烧器、多个燃烧器状态监测装置及多个炉膛出口燃烧状态检测装置；所述的燃尽风燃烧器及每组主燃烧器分别设置在炉膛的四个角上；多个所述的燃烧器状态监测装置设置在最下端的一组主燃烧器下方一设定位置处的炉膛上，分散在所述最下端的一组主燃烧器中四个主燃烧器周围，用于测量所在位置的截面温度、截面含氧量；多个炉膛出口燃烧状态检测装置分散设置在炉膛出口处的炉膛上，用于测量炉膛出口的截面温度、截面含氧量。本发明专利技术可以监测并记录锅炉典型工况或设定工况下的炉内状态参数，便于生产、检修等相关人员随时了解锅炉设备的工作状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于电站锅炉燃烧故障诊断技术，特别是关于一种电站锅炉燃烧故障诊断方法及系统。
技术介绍
煤粉锅炉燃烧状态的优劣，对锅炉运行安全性和经济性至关重要。电站锅炉在实际运行中经常发生不同类型的与燃烧相关的故障问题，如炉膛结焦、受热面吸热偏差、受热面超温、NOx生成量过大、CO含量过高、飞灰含碳量过高、排烟温度过高等。由于煤粉在炉内燃烧过程复杂，影响因素众多，多变量综合作用给电站锅炉燃烧故障诊断带来很大困难；在对锅炉进行燃烧诊断过程中，过多的依靠专业人员的现场经验和有限的测试手段，缺少可靠的检测、诊断装置或方法来帮助技术人员定量分析，进而无法精确评估和快速定位故障位置或原因，给锅炉运行带来安全隐患和经济损失。现有的针对电站锅炉燃烧状态监测的研究以及相关设备，主要集中于对燃烧器工作状态的监测或者某一部位温度场等的监测，多是作为一种热工检测手段供专业人员分析用，但对故障的分析往往需要技术人员具有一定的专业水平，无法定位故障问题或提供更具体的指导建议。
技术实现思路
本专利技术实施例提供种电站锅炉燃烧故障诊断方法及系统，以监测并记录锅炉典型工况或设定工况下的炉内状态参数，便于生产、检修等相关人员随时了解锅炉设备的工作状态。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种电站锅炉燃烧故障诊断系统，所述的电站锅炉燃烧故障诊断系统包括：燃尽风燃烧器、多组主燃烧器、多个燃烧器状态监测装置及多个炉膛出口燃烧状态检测装置；所述的燃尽风燃烧器及每组主燃烧器分别设置在炉膛的四个角上；多个所述的燃烧器状态监测装置设置在最下端的一组主燃烧器下方一设定位置处的炉膛上，分散在所述最下端的一组主燃烧器中四个主燃烧器周围，用于测量该设定位置所在截面的截面温度、截面含氧量及所在截面的各个角的温度、含氧量；多个炉膛出口燃烧状态检测装置分散设置在炉膛出口处的炉膛上，用于测量炉膛出口所在截面的截面温度、截面含氧量及测量炉膛出口所在截面的各个角的温度、含氧量。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种电站锅炉燃烧故障诊断方法，应用于上述的电站锅炉燃烧故障诊断系统，所述电站锅炉燃烧故障诊断方法包括：在预定工况下，判断锅炉运行参数是否满足预设条件；如果是，在所述预定工况下，分别获取多个所述燃烧器状态监测装置的测量数据及多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置的测量数据；根据多个所述燃烧器状态监测装置的测量数据生成所述燃烧器状态监测装置所在截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量；根据多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置的测量数据生成炉膛出口截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量；将所述燃烧器状态监测装置所在截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量与预存储的所述燃烧器状态监测装置在燃烧优化后测量的基础数据进行比较，判断锅炉运行状态；将所述炉膛出口燃烧状态检测装置所在截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量与预存储的所述炉膛出口燃烧状态检测装置在燃烧优化后测量的基础数据进行比较，判断锅炉运行状态。在一实施例中，所述的方法还包括：根据多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置的安装位置及数量在其所在的截面划分出多个代表点，形成网格结构；根据多个代表点的温度、含氧量、CO含量分别计算所述截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所述截面中各个角的测试温度、测试含氧量，作为所述燃烧器状态监测装置的基础数据。在一实施例中，所述的方法还包括：根据多个所述燃烧器状态监测装置的安装位置及数量在炉膛出口处的截面划分出多个代表点，形成网格结构；根据多个代表点的温度、含氧量、CO含量分别计算所述截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所述截面中各个角的测试温度、测试含氧量，作为所述炉膛出口燃烧状态检测装置的基础数据。在一实施例中，分别获取多个所述燃烧器状态监测装置的测量数据，包括：利用多个所述燃烧器状态监测装置测量其对应的代表点的温度、含氧量、CO含量。在一实施例中，分别获取多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置的测量数据，包括：利用多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置测量其对应的代表点的温度、含氧量、CO含量。在一实施例中，根据多个所述燃烧器状态监测装置的测量数据生成所述燃烧器状态监测装置所在截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量，包括：判断所述燃烧器状态监测装置所在截面的各个角对应的代表点；根据各个角对应的代表点的温度、含氧量、CO含量计算各个角的测试温度、测试含氧量；根据所有代表点的温度、含氧量、CO含量计算所述截面的截面测试温度、截面测试含氧量。在一实施例中，根据多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置的测量数据生成炉膛出口截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量，包括：判断所述炉膛出口截面的各个角对应的代表点；根据各个角对应的代表点的温度、含氧量、CO含量计算各个角的测试温度、测试含氧量；根据所有代表点的温度、含氧量、CO含量计算所述截面的截面测试温度、截面测试含氧量。在一实施例中，所述的方法还包括：将所述燃烧器状态监测装置所在截面的截面测试温度、截面测试含氧量分别与所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量进行比较，分别生成温度偏差及含氧量偏差；将所述温度偏差及含氧量偏差分别与预设的偏差范围进行比较，判断锅炉的运行状态。在一实施例中，所述的方法还包括：将所述炉膛出口截面的截面测试温度、截面测试含氧量分别与所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量进行比较，分别生成温度偏差及含氧量偏差；将所述温度偏差及含氧量偏差分别与预设的偏差范围进行比较，判断锅炉的运行状态。在一实施例中，所述的方法还包括：判断所述燃烧器状态监测装置测得的各个代表点的CO含量是否小于预设值。在一实施例中，所述的方法还包括：判断所述炉膛出口燃烧状态检测装置测得的各个代表点的CO含量是否小于预设值。本专利技术可以实时监测锅炉燃烧状态的变化，及时发现诸如配风不合理导致不完全燃烧现象，火焰中心偏斜现象，炉内火焰中心变化与粘污情况，燃烧器机械故障导致的燃烧故障等，极大提高锅炉运行的安全性。利用测试数据可更清晰的分析锅炉燃烧变化，通过建立持续的定期监测数据，可系统掌握锅炉一些细微的不易察觉的状态变化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电站锅炉燃烧故障诊断系统，其特征在于，所述的电站锅炉燃烧故障诊断系统包括：燃尽风燃烧器、多组主燃烧器、多个燃烧器状态监测装置及多个炉膛出口燃烧状态检测装置；所述的燃尽风燃烧器及每组主燃烧器分别设置在炉膛的四个角上；多个所述的燃烧器状态监测装置设置在最下端的一组主燃烧器下方一设定位置处的炉膛上，分散在所述最下端的一组主燃烧器中四个主燃烧器周围，用于测量该设定位置所在截面的截面温度、截面含氧量及所在截面的各个角的温度、含氧量；多个炉膛出口燃烧状态检测装置分散设置在炉膛出口处的炉膛上，用于测量炉膛出口所在截面的截面温度、截面含氧量及测量炉膛出口所在截面的各个角的温度、含氧量。

【技术特征摘要】
1.一种电站锅炉燃烧故障诊断系统，其特征在于，所述的电站锅炉燃烧故障诊
断系统包括：燃尽风燃烧器、多组主燃烧器、多个燃烧器状态监测装置及多个炉膛出
口燃烧状态检测装置；所述的燃尽风燃烧器及每组主燃烧器分别设置在炉膛的四个角
上；
多个所述的燃烧器状态监测装置设置在最下端的一组主燃烧器下方一设定位置
处的炉膛上，分散在所述最下端的一组主燃烧器中四个主燃烧器周围，用于测量该设
定位置所在截面的截面温度、截面含氧量及所在截面的各个角的温度、含氧量；
多个炉膛出口燃烧状态检测装置分散设置在炉膛出口处的炉膛上，用于测量炉膛
出口所在截面的截面温度、截面含氧量及测量炉膛出口所在截面的各个角的温度、含
氧量。
2.一种电站锅炉燃烧故障诊断方法，应用于权利要求1所示的电站锅炉燃烧故
障诊断系统，其特征在于，所述电站锅炉燃烧故障诊断方法包括：
在预定工况下，判断锅炉运行参数是否满足预设条件；
如果是，在所述预定工况下，分别获取多个所述燃烧器状态监测装置的测量数据
及多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置的测量数据；
根据多个所述燃烧器状态监测装置的测量数据生成所述燃烧器状态监测装置所
在截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所在截面的各个角的测试温度、测试含氧
量；
根据多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置的测量数据生成炉膛出口截面的截面
测试温度、截面测试含氧量及所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量；
将所述燃烧器状态监测装置所在截面的截面测试温度、截面测试含氧量及所在截
面的各个角的测试温度、测试含氧量与预存储的所述燃烧器状态监测装置在燃烧优化
后测量的基础数据进行比较，判断锅炉运行状态；
将所述炉膛出口燃烧状态检测装置所在截面的截面测试温度、截面测试含氧量及
所在截面的各个角的测试温度、测试含氧量与预存储的所述炉膛出口燃烧状态检测装
置在燃烧优化后测量的基础数据进行比较，判断锅炉运行状态。
3.根据权利要求2所述的电站锅炉燃烧故障诊断方法，其特征在于，所述的方

\t法还包括：
根据多个所述炉膛出口燃烧状态检测装置的安装位置及数量在其所在的截面划
分出多个代表点，形成网格结构；
根据多个代表点的温度、含氧量、CO含量分别计算所述截面的截面测试温度、
截面测试含氧量及所述截面中各个角的测试温度、测试含氧量，作为所述燃烧器状态
监测装置的基础数据。
4.根据权利要求2所述的电站锅炉燃烧故障诊断方法，其特征在于，所述的方
法还包括：
根据多个所述燃烧器状态监测装置的安装位置及数量在炉膛出口处的截面划分
出多个代表点，形成网格结构；
根据多个代表点的温度、含氧量、CO含量分别计算所述截面的截面测试温度、
截面测试含氧量及所述截面中各个角的测试温度、测试含氧量，作为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程亮，赵振宁，刘成永，
申请(专利权)人：国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11