基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法，锅炉的至少两面炉墙上布置有燃烧器，包括：S1，针对锅炉的每面炉墙，在每面炉墙的至少一个位置设定对应的CO浓度阈值范围；S2，实时检测炉墙至少一个位置的CO浓度；S3，当检测的至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，调节所述锅炉的燃烧器风门开度。另一方面，本发明专利技术还提供了一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化系统。将通过将CO在线检测装置检测的CO浓度与最优的阈值范围进行比较，生成调节指令，根据调节指令手动或自动调节燃烧器风门开度，极有力地控制了CO浓度，降低了高温腐蚀的风险。

【技术实现步骤摘要】
基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法及系统
本专利技术属于电厂燃烧优化及自动控制领域，具体涉及一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法及系统。
技术介绍
火力发电中，煤炭作为最主要燃料，尽管煤粉燃烧技术已经相当成熟，但仍存在显著的高温腐蚀等问题，直接导致水冷壁壁面腐蚀减薄，严重降低锅炉经济性。高温腐蚀与锅炉内H2S浓度直接相关，H2S浓度与CO浓度存在强烈的正相关性，因此可以通过监测锅炉内CO浓度来作出燃烧调整以降低高温腐蚀的风险。现阶段，高温下CO在线检测设备已成功在锅炉上投运，并且占据一定的市场份额，但由于缺乏合适具体的指导方法而未将CO在线检测设备的作用发挥出来，智慧电厂是当今电厂发展的趋势，电厂运行逐渐走向自动化与智能化，因此亟待建立一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法及系统。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术公开了一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法及系统，通过本专利技术至少解决以上问题。(二)技术方案本专利技术一方面提供了一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法，锅炉的至少两面炉墙上布置有燃烧器，包括：S1，针对锅炉的每面炉墙，在每面炉墙的至少一个位置设定对应的CO浓度阈值范围；S2，实时检测炉墙至少一个位置的CO浓度；S3，当检测的至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，调节锅炉的燃烧器风门开度。可选地，步骤S1中，至少一个位置为炉墙的腐蚀区域，其中，在步骤S1之前还包括：S0，在锅炉的每面炉墙的腐蚀区域设置至少一个CO在线检测装置。可选地，步骤S3具体包括当检测的至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，生成调节指令，根据调节指令调节锅炉的燃烧器风门开度。可选地，根据调节指令调节锅炉的燃烧器风门开度具体为根据调节指令调节锅炉的距离CO在线检测装置最近的至少一个燃烧器风门开度。可选地，生成调节指令具体为：若CO浓度大于对应的阈值范围的最大值，则生成开大距离CO在线检测装置最近的至少一个燃烧器风门开度的调节指令；若CO浓度小于对应的阈值范围的最小值，则生成关小距离CO在线检测装置最近的至少一个燃烧器风门开度的调节指令。可选地，根据调剂指令调节锅炉的燃烧器风门开度的范围不大于10％。可选地，还包括：若调节指令调节的风门开度变化大于10％时，按风门开度的10％进行调节燃烧器风门开度；若调节指令调节的风门开度变化小于等于10％，按调节指令调节燃烧器风门的开度。本专利技术另一方面提供了一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化系统，锅炉的至少两面炉墙上布置有燃烧器，包括：范围设定模块，用于针对锅炉的每面炉墙，在每面炉墙的至少一个位置设定对应的CO浓度阈值范围；检测模块，用于实时检测炉墙至少一个位置的CO浓度；优化调节模块，用于当检测的至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，调节锅炉的燃烧器风门开度。可选地，优化调节模块包括：判断模块，用于判断检测的CO浓度是否处于所述阈值范围内；调节指令生成模块，若CO浓度不处于阈值范围内，则生成调节指令。可选地，调节指令生成模块具体包括：若CO浓度大于对应的阈值范围的最大值，则生成开大燃烧器风门开度的调节指令；若CO浓度小于对应的阈值范围的最小值，则生成关小燃烧器风门开度的调节指令。(三)有益效果本专利技术基于CO在线检测实时检测CO浓度，并将该CO浓度与最优的阈值范围进行比较，若不在该阈值范围则生成调节风门开度的调节指令，根据调节指令手动或自动调节燃烧器风门开度，极有力地控制了CO浓度，降低了高温腐蚀的风险。附图说明图1示意性示出了本公开实施例中基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法步骤示意图；图2示意性示出了本公开实施例锅炉燃烧区域示意图；图3示意性示出了本公开实施例基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧自动优化示意图；图4示意性示出了本公开实施例基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化系统框图；图5示意性示出了本公开实施例中基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法，锅炉的至少两面炉墙上布置有燃烧器，包括：S1，针对锅炉的每面炉墙，在每面炉墙的至少一个位置设定对应的CO浓度阈值范围；S2，实时检测炉墙至少一个位置的CO浓度；S3，当检测的至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，调节锅炉的燃烧器风门开度。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。图1示意性示出了本公开实施例中防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法的步骤示意图，如图1所示，本专利技术的燃烧优化方法，具体包括如下步骤。本专利技术以某电厂630MW机组为例进行详细阐述，如图2所示，该锅炉为π式前后墙对冲锅炉，该锅炉的由下至上包括主燃烧区和燃烧区，燃尽区又包括上燃尽区和下燃尽区，其中，燃烧器的布置方式和数量分别为主燃烧区拥有3层旋流燃烧器，前墙和后墙的每面墙每层布置5支燃烧器；上燃尽区每面墙布置7支燃烧器，下燃尽区每面墙布置5只燃烧器。S0，在锅炉的每面炉墙的腐蚀区域设置至少一个CO在线检测装置。锅炉内的炉墙由水冷壁组成，锅炉中每面炉墙的腐蚀区域实际为锅炉内水冷壁的腐蚀区域，由于锅炉的腐蚀和H2S气体相关，而H2S气体浓度与CO浓度成正相关，因此，可以通过降低锅炉内CO浓度对锅炉内水冷壁的腐蚀部位进行优化。在腐蚀部位装设CO在线检测装置用于实时检测运行时腐蚀区域的CO浓度，若每面炉墙上有多个腐蚀区域需要在每个区域均布置至少一个CO在线检测装置，布置的CO在线检测装置的个数根据腐蚀区域的面积确定。本实施例中，在锅炉炉膛的前墙和后墙分别布置3个CO在线检测装置，在锅炉炉膛的左墙和右墙分别布置2个CO在线检测装置。S1，针对锅炉的每面炉墙，在每面炉墙的至少一个位置设定对应的CO浓度阈值范围。理论上，只考虑高温腐蚀时，CO浓度越低越不容易造成腐蚀，但CO浓度过低，造成炉内氧量过剩，锅炉效率降低，经济性降低，CO浓度过高则导致高温腐蚀，因此CO浓度应控制在合适的范围内，一般锅炉的炉墙面积很大，在不同的区域CO浓度相差很大，因此需要在每面炉墙的至少一个位置也即腐蚀区域建立不同的合适的CO浓度阈值范围，本实施例中，通过历史数据计算得到该锅炉的前墙的CO在线检测装置附近CO浓度的阈值范围为(50～200ppm)、后墙的CO在线检测装置附近CO浓度的阈值范围为(50～200ppm)、左墙的CO在线检测装置附近CO浓度的阈值范围为(300～2000ppm)以及右墙的CO在线检测装置附近CO浓度的阈值范围为(300～2000ppm)时最经济。在电力系统的DCS系统中建立CO浓度专用数据库，并将上述阈值范围存储于DCS的CO浓度专用数据库中。S2，实时检测炉墙至少一个位置的CO浓度。炉膛内的CO在线检测装置，实时检测CO浓度值，该CO在线检测装置与电力系统中的DCS系统连接，将测得的CO浓度值传输至DCS系统中存储CO浓度的专用数据库中。S3，当检测的至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，调节锅炉的燃烧器风门开度。当CO在线检测装置检测到的CO浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法，所述锅炉的至少两面炉墙上布置有燃烧器，其特征在于，包括：S1，针对锅炉的每面炉墙，在所述每面炉墙的至少一个位置设定对应的CO浓度阈值范围；S2，实时检测炉墙所述至少一个位置的CO浓度；S3，当检测的所述至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，调节所述燃烧器风门开度。

【技术特征摘要】
1.一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法，所述锅炉的至少两面炉墙上布置有燃烧器，其特征在于，包括：S1，针对锅炉的每面炉墙，在所述每面炉墙的至少一个位置设定对应的CO浓度阈值范围；S2，实时检测炉墙所述至少一个位置的CO浓度；S3，当检测的所述至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，调节所述燃烧器风门开度。2.根据权利要求1所述的燃烧优化方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述至少一个位置为炉墙的腐蚀区域，其中，在步骤S1之前还包括：S0，在锅炉的每面炉墙的腐蚀区域设置至少一个CO在线检测装置。3.根据权利要求1或2所述的燃烧优化方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括当检测的所述至少一个位置的CO浓度不处于对应的CO浓度阈值范围内时，生成调节指令，根据所述调节指令调节所述锅炉的燃烧器风门开度。4.根据权利要求3所述的燃烧优化方法，其特征在于，所述根据所述调节指令调节所述锅炉的燃烧器风门开度具体为：根据所述调节指令调节距离所述CO在线检测装置最近的至少一个燃烧器风门开度。5.根据权利要求4所述的燃烧优化方法，其特征在于，所述生成调节指令具体为：若所述CO浓度大于对应的阈值范围的最大值，则生成开大距离所述CO在线检测装置最近的至少一个燃烧器风门开度的调节指令；若所述CO浓度小于对应的阈值范围的最小值，则生成关小距离所述CO在线检测装置最近的至少一个燃烧器风门开度的调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，任强强，苏胜，向军，汪一，许凯，欧阳朱峰，江紫薇，吴运凯，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42