一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，涉及火力发电机组主设备技术领域，包括空气预热器（1）、空气预热器后烟道（2）、排烟温度测量装置（3）、烟气速度测量装置（4）。本实用新型专利技术综合考虑了各排烟温度测点处的烟气速度偏差，用排烟温度的加权平均温度代替原来的排烟温度算术平均值进行锅炉排烟损失计算，提高了在线计算锅炉排烟损失的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统
本技术属于火力发电机组主设备
，尤其涉及一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统。
技术介绍
截止2018年底我国燃煤火电装机容量达到10.1亿KW，电站锅炉年消耗煤炭高达15亿吨，给生态环境带来巨大压力。在锅炉的各项热损失中，锅炉排烟热损失占锅炉全部热损失60％以上，排烟温度每升高10℃，排烟热损失增加0.5％～0.8％，供电煤耗增加2～3g/kW.h。排烟温度测点是锅炉经济运行最重要监测点之一，一方面可以监控排烟温度的变化，当发现排烟温度超标时，及时进行燃烧优化调整或采取加强对锅炉受热面吹灰等措施，提高锅炉运行经济性；另一方面，机组能耗在线监控系统进行锅炉热效率计算时，也需实时采集排烟温度来计算锅炉排烟损失。受锅炉燃烧偏差、受热面积灰、烟气流旋转、烟道形状变化及两侧风机出力偏差等因素影响，锅炉烟道中同一横截面上各点烟气温度、速度的均匀性较差；此外，随着火电机组单机容量的不断增大，锅炉烟道横截面的宽度也随之增加，锅炉烟道中部与两侧烟气温度、速度的偏差也进一步增加。为提高排烟损失计算的精度，进行锅炉验收试验或性能考核试验中，要求采用多点进行排烟温度测量，测量点位置及数量按照网格法等截面划分原则来确定。锅炉排烟温度监测点装设在空气预热器后的烟道中，受排烟温度测量装置的初投资、运行维护成本及现场空间位置等因素限制，锅炉排烟温度监测点一般为4个，锅炉排烟温度测点根本达不到网格法等截面划分原则的要求。如果将烟道截面等分成4份，受烟道同一横截面烟气流速偏差的影响，每个区域的烟气流量也存在偏差，简单采用4个测点排烟温度的算术平均值来计算锅炉排烟损失，没有考虑到各排烟温度测点所代表区域的烟气流量偏差，显然采用这种方法来计算锅炉排烟损失存在较大的误差。因此，在进行排烟温度在线计算时，有必要考虑各排烟温度监测点的烟气流速，减少锅炉排烟损失计算的误差，以提高机组能耗在线监控系统计算机组能耗的精度。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，具体技术方案如下：一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，包括空气预热器、空气预热器后烟道、排烟温度测量装置、烟气速度测量装置；所述空气预热器设置在锅炉尾部烟道的烟气进口处，所述排烟温度测量装置、烟气速度测量装置并排靠近设置在空气预热器后烟道的直管段上，所述空气预热器用于对进入空气预热器的烟气、一次冷风、二次冷风进行预热处理，所述排烟温度测量装置用于测量经过空气预热器预热后的烟气温度，所述烟气速度测量装置用于测量经过空气预热器预热后烟气的速度。进一步地，所述排烟温度测量装置包括热电偶、补偿导线、温度检测仪表，所述热电偶的测量端插入空气预热器后烟道中，用于测量经过空气预热器预热后的烟气温度，所述补偿导线用于对热电偶的冷端与温度检测仪表之间的温度差进行补偿，所述温度检测仪表用于对热电偶传输过来的温度信号进行显示；所述热电偶的冷端通过补偿导线与温度检测仪表连接，并将测量得到的经过空气预热器预热后的烟气温度传输到温度检测仪表。进一步地，所述热电偶采用K型热电偶，所述K型热电偶的测量端采用缩径式测量端，所述K型热电偶安装位置及K型热电偶的测量端插入烟道的深度，按照网格法等面积划分原则的代表点来确定。进一步地，所述K型热电偶包括保护套管，用于提高抗烟气冲刷及抗振能力。进一步地，所述补偿导线选用与热电偶等分度的K型补偿导线。进一步地，所述温度检测仪表直接利用所监测机组的集散控制系统。进一步地，所述烟气速度测量装置包括差压测量仪、差压变送器、速度检测仪表，所述差压测量仪的测量端插入空气预热器后烟道中，所述差压测量仪的另一端通过差压变送器与速度检测仪表连接，所述差压测量仪用于测量经过空气预热器预热后的烟气差压，并将测量得到的经过空气预热器预热后的烟气差压传输至差压变送器，所述差压变送器用于接收差压测量仪传输的差压信号转换为电信号，并将转换的电信号传输至速度检测仪表，所述速度检测仪表用于将差压变送器传输的电信号转化为速度的数字量显示。进一步地，所述差压变送器采用3051CD型差压变送器。进一步地，所述差压测量仪为S型皮托管，所述S型皮托管包括全压测量孔，所述全压测量孔在安装时正对气流方向，所述S型皮托管的安装位置及S型皮托管的测量端插入烟道的深度，按照网格法等截面划分原则的代表点来确定。进一步地，所述速度检测仪表直接利用所监测机组的集散控制系统。本技术的有益效果为：本专利技术提供的一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，综合考虑了各排烟温度测点处的烟气速度偏差，用排烟温度的加权平均温度代替原来的排烟温度算术平均值进行锅炉排烟损失计算，提高了在线计算锅炉排烟损失的精度。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统的结构示意图。图2为本技术的烟道截面区域等分的结构示意图。图3为本技术用经纬线将截面分成若干等面积的接近于正方形的矩形的示意图。其中，1:空气预热器；2：空气预热器后烟道；3:排烟温度测量装置；4:烟气速度测量装置。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，包括空气预热器1、空气预热器后烟道2、排烟温度测量装置3、烟气速度测量装置4；空气预热器1设置在锅炉尾部烟道的烟气进口处，排烟温度测量装置3、烟气速度测量装置4并排靠近设置在空气预热器后烟道2的直管段上；一次冷风、二次冷风用于降低通过空气预热器1的烟气温度；空气预热器1用于对进入空气预热器1的烟气、一次冷风、二次冷风进行预热处理，预热后的一次冷风用于输送煤粉到锅炉燃烧器以及提供煤粉燃烧初期需要的氧量；预热后的二次冷风用于补充煤粉燃烧后期所需的氧量。排烟温度测量装置3用于测量经过空气预热器1预热后的烟气温度，烟气速度测量装置4用于测量经过空气预热器1预热后烟气的速度。本技术的排烟温度测量装置3包括热电偶、补偿导线、温度检测仪表，热电偶的测量端插入空气预热器后烟道2中，用于测量经过空气预热器1预热后的烟气温度，补偿导线用于对热电偶的冷端与温度检测仪表之间的温度差进行补偿，温度检测仪表用于对热电偶传输过来的温度信号进行显示；热电偶的冷端通过补偿导线与温度检测仪表连接，并将测量得到的经过空气预热器1预热后的烟气温度传输到温度检测仪表。本技术的热电偶包括4支K型热电偶，4支K型热电偶的测量端采用缩径式测量端，用于减小热响应时间，提高测量精度，4支K型热电偶分别安装在空气预热器后烟道2中，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，包括空气预热器（1）、空气预热器后烟道（2），其特征在于，包括排烟温度测量装置（3）、烟气速度测量装置（4）；/n所述空气预热器（1）设置在锅炉尾部烟道的烟气进口处，所述排烟温度测量装置（3）、烟气速度测量装置（4）并排靠近设置在空气预热器后烟道（2）的直管段上，/n所述空气预热器（1）用于对进入空气预热器（1）的烟气、一次冷风、二次冷风进行预热处理，所述排烟温度测量装置（3）用于测量经过空气预热器（1）预热后的烟气温度，所述烟气速度测量装置（4）用于测量经过空气预热器（1）预热后烟气的速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，包括空气预热器（1）、空气预热器后烟道（2），其特征在于，包括排烟温度测量装置（3）、烟气速度测量装置（4）；
所述空气预热器（1）设置在锅炉尾部烟道的烟气进口处，所述排烟温度测量装置（3）、烟气速度测量装置（4）并排靠近设置在空气预热器后烟道（2）的直管段上，
所述空气预热器（1）用于对进入空气预热器（1）的烟气、一次冷风、二次冷风进行预热处理，所述排烟温度测量装置（3）用于测量经过空气预热器（1）预热后的烟气温度，所述烟气速度测量装置（4）用于测量经过空气预热器（1）预热后烟气的速度。


2.根据权利要求1所述的一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，其特征在于，所述排烟温度测量装置（3）包括热电偶、补偿导线、温度检测仪表，所述热电偶的测量端插入空气预热器后烟道（2）中，用于测量经过空气预热器（1）预热后的烟气温度，所述补偿导线用于对热电偶的冷端与温度检测仪表之间的温度差进行补偿，所述温度检测仪表用于对热电偶传输过来的温度信号进行显示；所述热电偶的冷端通过补偿导线与温度检测仪表连接，并将测量得到的经过空气预热器（1）预热后的烟气温度传输到温度检测仪表。


3.根据权利要求2所述的一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，其特征在于，所述热电偶采用K型热电偶，所述K型热电偶的测量端采用缩径式测量端，所述K型热电偶安装位置及K型热电偶的测量端插入烟道的深度，按照网格法等面积划分原则的代表点来确定。


4.根据权利要求3所述的一种考虑烟气速度的锅炉排烟温度监测系统，其特征在于，所述K型热电偶包括保护套管，用于提高抗烟气冲刷及抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健旭，文立斌，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广西;45