一种燃煤电站锅炉受热面吹灰方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种燃煤电站锅炉受热面吹灰方法和系统，涉及红外摄像头和吹灰器，方法包括：通过红外摄像头实时采集锅炉受热面的红外辐射图像；根据红外辐射图像和预设的红外测温算法，计算锅炉受热面的第一温度值和锅炉受热面的积灰层表面的第二温度值；基于第一温度值、第二温度值和预设的导热系数，确定锅炉受热面的积灰区域和当前积灰厚度信息；将积灰区域划分为多个子区域，依据当前积灰厚度信息计算每个子区域的平均积灰厚度信息；根据每个子区域的平均积灰厚度信息，控制吹灰器对每个子区域执行吹灰操作。本发明专利技术提供了一种对管壁积灰结渣状态的有效监测手段，能够灵活调整吹灰频率与吹灰量，有效提高锅炉效率同时降低爆管事故发生率。事故发生率。事故发生率。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤电站锅炉受热面吹灰方法和系统


[0001]本专利技术涉及蒸汽吹灰
，尤其涉及一种燃煤电站锅炉受热面吹灰方法和系统。

技术介绍

[0002]锅炉高温受热面积灰结渣和爆管是燃煤锅炉运行中常见的事故，严重影响了锅炉安全高效运行。结渣和沾污是锅炉烟气侧出现的两种不同而有相联系的现象。结渣主要是由烟气中夹带的熔化或部分熔化的颗粒碰撞在受热面上被冷却凝固而形成。结渣的形态主要是以粘稠或溶解的沉淀物形式出现，多发生在辐射受热面上。沾污也叫沾灰或积灰，是指温度低于灰熔点的灰粒在受热面上沉积。沾污分为高温灰沉积和低温灰沉积。前者的形成温度处于灰粒的变形温度下的某一范围内，这类沉积多发生在屏式过热器、对流过热器等对流受热面上；后者则主要出现在温度可能低于酸露点的管壁表面上，如低温省煤器和空气预热器，它是有酸液与飞灰凝聚而成。结渣通常与烟气所携带的融化或粘性灰粒的物理迁移有关；高温粘性积灰的积灰程度与煤种有很大关系；低温积灰与冷却表面上发生的酸或水蒸气凝结有关。它们三者都会给锅炉运行引起一些经济和安全问题。
[0003]为此现有技术通常是使用蒸汽吹灰作为提高高温受热面管壁清洁度的有效手段之一，但由于缺乏对管壁积灰结渣状态的有效监测手段，目前燃煤电厂蒸汽吹灰策略主要以定时吹灰为主，无法实现科学吹灰。吹灰不及时将导致对流换热系数下降，锅炉排烟温度升高，降低锅炉效率；吹灰过频将损伤管壁，增加爆管事故发生率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种燃煤电站锅炉受热面吹灰方法和系统，解决了现有技术中由于缺乏对管壁积灰结渣状态的有效监测手段，吹灰频率与吹灰量无法灵活调整所导致的锅炉效率降低，可能还会增加爆管事故发生率的技术问题。
[0005]本专利技术提供的一种燃煤电站锅炉受热面吹灰方法，涉及红外摄像头和吹灰器，所述方法包括：
[0006]通过所述红外摄像头实时采集锅炉受热面的红外辐射图像；
[0007]根据所述红外辐射图像和预设的红外测温算法，计算所述锅炉受热面的第一温度值和所述锅炉受热面的积灰层表面的第二温度值；
[0008]基于所述第一温度值、所述第二温度值和预设的导热系数，确定所述锅炉受热面的积灰区域和当前积灰厚度信息；
[0009]将所述积灰区域划分为多个子区域，依据所述当前积灰厚度信息计算每个所述子区域的平均积灰厚度信息；
[0010]根据每个所述子区域的平均积灰厚度信息，控制所述吹灰器对每个所述子区域执行吹灰操作。
[0011]可选地，还涉及冷却器，所述红外摄像头包括摄像头和红外传感器，所述通过所述
红外摄像头实时采集锅炉受热面的红外辐射图像的步骤，包括：
[0012]通过所述摄像头实时采集所述锅炉受热面的红外辐射信息并传输到所述红外传感器；
[0013]通过所述红外传感器基于所述红外辐射信息生成所述红外辐射图像；
[0014]所述冷却器用于接收压缩空气，降低所述摄像头的摄像头温度并对所述摄像头的前端进行吹扫。
[0015]可选地，所述基于所述第一温度值、所述第二温度值和预设的导热系数，确定所述锅炉受热面的积灰区域和当前积灰厚度的步骤，包括：
[0016]确定所述第二温度值与所述第一温度值的差值；
[0017]采用所述差值和预设的导热系数，确定所述锅炉受热面的当前积灰厚度；
[0018]将所述红外辐射图像中与所述第二温度值相等的区域确定为所述锅炉受热面的积灰区域。
[0019]可选地，所述根据每个所述子区域的平均积灰厚度信息，控制所述吹灰器对每个所述子区域执行吹灰操作的步骤，包括：
[0020]根据每个所述子区域的平均积灰厚度信息，确定所述吹灰器的吹灰开始时刻和吹灰结束时刻；
[0021]在所述吹灰开始时刻开启所述吹灰器，控制所述吹灰器以预定的吹灰蒸汽量输出蒸汽；
[0022]当到达所述吹灰结束时刻时，关闭所述吹灰器。
[0023]可选地，所述方法还包括：
[0024]当所述吹灰器执行吹灰操作完成时，检测所述子区域的更新积灰厚度信息；
[0025]基于所述更新积灰厚度信息，调整所述吹灰蒸汽量。
[0026]本专利技术还提供了一种燃煤电站锅炉受热面吹灰系统，涉及红外摄像头和吹灰器，所述系统包括：
[0027]红外辐射图像采集模块，用于通过所述红外摄像头实时采集锅炉受热面的红外辐射图像；
[0028]温度值计算模块，用于根据所述红外辐射图像和预设的红外测温算法，计算所述锅炉受热面的第一温度值和所述锅炉受热面的积灰层表面的第二温度值；
[0029]受热面信息确定模块，用于基于所述第一温度值、所述第二温度值和预设的导热系数，确定所述锅炉受热面的积灰区域和当前积灰厚度信息；
[0030]平均积灰厚度信息计算模块，用于将所述积灰区域划分为多个子区域，依据所述当前积灰厚度信息计算每个所述子区域的平均积灰厚度信息；
[0031]吹灰操作执行模块，用于根据每个所述子区域的平均积灰厚度信息，控制所述吹灰器对每个所述子区域执行吹灰操作。
[0032]可选地，还涉及冷却器，所述红外摄像头包括摄像头和红外传感器，所述红外辐射图像采集模块包括：
[0033]红外辐射信息采集子模块，用于通过所述摄像头实时采集所述锅炉受热面的红外辐射信息并传输到所述红外传感器；
[0034]红外辐射图像生成子模块，用于通过所述红外传感器基于所述红外辐射信息生成
所述红外辐射图像；
[0035]所述冷却器用于接收压缩空气，降低所述摄像头的摄像头温度并对所述摄像头的前端进行吹扫。
[0036]可选地，所述受热面信息确定模块包括：
[0037]差值确定子模块，用于确定所述第二温度值与所述第一温度值的差值；
[0038]当前积灰厚度确定子模块，用于采用所述差值和预设的导热系数，确定所述锅炉受热面的当前积灰厚度；
[0039]积灰区域确定子模块，用于将所述红外辐射图像中与所述第二温度值相等的区域确定为所述锅炉受热面的积灰区域。
[0040]可选地，所述吹灰操作执行模块包括：
[0041]操作时刻确定子模块，用于根据每个所述子区域的平均积灰厚度信息，确定所述吹灰器的吹灰开始时刻和吹灰结束时刻；
[0042]蒸汽输出控制子模块，用于在所述吹灰开始时刻开启所述吹灰器，控制所述吹灰器以预定的吹灰蒸汽量输出蒸汽；
[0043]吹灰器关闭子模块，用于当到达所述吹灰结束时刻时，关闭所述吹灰器。
[0044]可选地，所述系统还包括：
[0045]更新积灰厚度信息检测模块，用于当所述吹灰器执行吹灰操作完成时，检测所述子区域的更新积灰厚度信息；
[0046]吹灰蒸汽量调制模块，用于基于所述更新积灰厚度信息，调整所述吹灰蒸汽量。
[0047]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0048]本专利技术通过红外摄像头实时采集锅炉受热面的红外辐射图像，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤电站锅炉受热面吹灰方法，其特征在于，涉及红外摄像头和吹灰器，所述方法包括：通过所述红外摄像头实时采集锅炉受热面的红外辐射图像；根据所述红外辐射图像和预设的红外测温算法，计算所述锅炉受热面的第一温度值和所述锅炉受热面的积灰层表面的第二温度值；基于所述第一温度值、所述第二温度值和预设的导热系数，确定所述锅炉受热面的积灰区域和当前积灰厚度信息；将所述积灰区域划分为多个子区域，依据所述当前积灰厚度信息计算每个所述子区域的平均积灰厚度信息；根据每个所述子区域的平均积灰厚度信息，控制所述吹灰器对每个所述子区域执行吹灰操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还涉及冷却器，所述红外摄像头包括摄像头和红外传感器，所述通过所述红外摄像头实时采集锅炉受热面的红外辐射图像的步骤，包括：通过所述摄像头实时采集所述锅炉受热面的红外辐射信息并传输到所述红外传感器；通过所述红外传感器基于所述红外辐射信息生成所述红外辐射图像；所述冷却器用于接收压缩空气，降低所述摄像头的摄像头温度并对所述摄像头的前端进行吹扫。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一温度值、所述第二温度值和预设的导热系数，确定所述锅炉受热面的积灰区域和当前积灰厚度的步骤，包括：确定所述第二温度值与所述第一温度值的差值；采用所述差值和预设的导热系数，确定所述锅炉受热面的当前积灰厚度；将所述红外辐射图像中与所述第二温度值相等的区域确定为所述锅炉受热面的积灰区域。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述子区域的平均积灰厚度信息，控制所述吹灰器对每个所述子区域执行吹灰操作的步骤，包括：根据每个所述子区域的平均积灰厚度信息，确定所述吹灰器的吹灰开始时刻和吹灰结束时刻；在所述吹灰开始时刻开启所述吹灰器，控制所述吹灰器以预定的吹灰蒸汽量输出蒸汽；当到达所述吹灰结束时刻时，关闭所述吹灰器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述吹灰器执行吹灰操作完成时，检测所述子区域的更新积灰厚度信息；基于所述更新积灰厚度信息，调整所述吹灰蒸汽量。6.一种燃煤电站锅炉受热面吹灰系统，其特征在于，涉及红外摄像头和吹灰器，所述系统包括：红外辐射图像采集模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德波，
申请(专利权)人：广东电科院能源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：