一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法技术

本发明专利技术公开了一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，包括以下步骤：S1、测得锅炉的风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0；S2、根据P1、T1和F0计算出工况下流化风量值F1；S3、根据锅炉的床层布风板上各风帽喷口尺寸计算出床层风帽喷口总面积值A1；S4、根据F1和A1计算出流化风速值V1；S5、根据标准状态下空气密度值ρ0、风室压力值P1和T1计算出流化风密度值ρ1；S6、根据流化风经过床层风帽时的阻力系数f、ρ1和V1计算出床层空床阻力值△Pb；S7、根据P1、P2和△Pb计算出床料阻力值△Ph；S8、根据△Ph、床料密度值ρ2和重力加速度值g计算出流化床料层高度值h。本发明专利技术依靠科学的计算方法来推导求得运行状态下的床料高度值。

【技术实现步骤摘要】
一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法
本专利技术涉及流化床锅炉
，具体涉及一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法。
技术介绍
床料高度是决定流化床锅炉床层是否能保持良好流化状态的一项重要因素，在常规燃煤流化床锅炉运行过程中，燃料燃烧产生灰分，颗粒度适合的部分停留在床层成为床料，颗粒度过细的部分成为飞灰并随同烟气离开炉膛，沉积于床层底部的粗颗粒则通过底部排渣的方式排出炉外。对于燃用生物质、固废等特种燃料的流化床锅炉，往往还需要通过连续排渣和连续添加床料来满足锅炉置换床料的需要。故在流化床锅炉运行过程中，床料高度处在一个动态变化的状态下，需要得到有效的监控。然而目前大多数流化床锅炉DCS系统中均无运行中床层床料高度参数，运行过程中完全依靠运行人员根据炉膛与风室相关压力或差压值并结合自身运行经验来判断床料高度是否正常。因为缺少可量化的床料高度参数，一方面需要锅炉运行人员时刻关注锅炉相关压力或差压参数，增加了锅炉运行人员的工作负担；另一方面，由于引起锅炉风室和床层区域压力变化的因素较多，如锅炉负荷变化、热风温度变化、引风机负压工况变动、辅助燃烧器投用或烟气再循环投用等，并不单纯是床料高度，因此可能会导致运行人员对于床料高度是否正常产生误判。另外，随着国内外流化床锅炉设计、控制、运行和管理技术水平的提升，对于提升流化床锅炉运行自动化水平、减轻锅炉运行人员工作压力和负担的要求也越来越普遍和迫切，甚至很多电厂都希望实现流化床锅炉的燃烧自动控制，达到无人值守的运行状态。而床料高度自动调节是流化床锅炉燃烧自动控制的一项重要环节，目前来看也是制约流化床锅炉自动控制水平继续提升的一个瓶颈。从各方面来看，在流化床锅炉运行过程中缺少床料高度这一重要参数，对于流化床锅炉设计、控制、运行和管理技术水平来说都是一项重大缺失。然而如料位计等只能测量相对静态的物料料位，而流化床锅炉运行工况下的床层床料处于流化、沸腾、循环和强烈扰动的状态，无法依靠料位计等方式来测量锅炉运行状态下的床层床料高度.
技术实现思路
1、专利技术要解决的技术问题针对现有的流化床锅炉运行床料高度难以测量的技术问题，本专利技术提供了一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，它从流化床锅炉的运行原理出发，依靠科学的计算方法来推导求得运行状态下的床料高度值，结果具有较高的可靠性，供操作人员判断锅炉床层流化状态是否正常。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，包括以下步骤：S1、测得锅炉的风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0；S2、根据锅炉的风室压力值P1、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0计算出工况下流化风量值F1；S3、根据锅炉的床层布风板上各风帽喷口尺寸计算出床层风帽喷口总面积值A1；S4、根据工况下流化风量值F1和床层风帽喷口总面积值A1计算出流化风速值V1；S5、根据标准状态下空气密度值ρ0、风室压力值P1和风室温度值T1计算出流化风密度值ρ1；S6、根据流化风经过床层风帽时的阻力系数f、流化风密度值ρ1和流化风速值V1计算出床层空床阻力值△Pb；S7、根据风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2和床层空床阻力值△Pb计算出床料阻力值△Ph；S8、根据床料阻力值△Ph、床料密度值ρ2和重力加速度值g计算出流化床料层高度值h。可选地，所述S2中工况下流化风量值F1的计算公式为:F1＝F0*(T1+273)/273*101300/(101300+P1)。可选地，所述S4中流化风速值V1的计算公式为：V1＝F1/A1。可选地，所述S5中流化风密度值ρ1的计算公式为：ρ1＝ρ0*(101300+P1)/101300/(T1+273)*273。可选地，所述S6中床层空床阻力值△Pb的计算公式为：△Pb＝0.5*f*ρ1*V1^2。可选地，所述S7中床料阻力值△Ph的计算公式为：△Ph＝P1-P2-△Pb。可选地，所述S8中流化床料层高度值h的计算公式为：h＝△Ph/ρ2/g*100。可选地，还包括以下步骤：S9、设定流化床料层上限高度值h1和流化床料层下限高度值h2；S10、根据程序指令使流化床料层高度值h保持在流化床料层上限高度值h1和流化床料层下限高度值h2的范围内。可选地，所述流化床料层高度值h在DCS控制系统锅炉运行界面中显示。3、有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法从流化床锅炉的运行原理出发，依靠科学的计算方法来推导求得运行状态下的床料高度值，结果具有较高的可靠性，供操作人员判断锅炉床层流化状态是否正常，并可作出相应的调整，采用量化参数显示流化床锅炉运行状态下的床料高度，更加直观、有效，便于运行人员实时监控，减轻运行人员的工作压力和负担，防止运行人员对于运行床料高度误判的情况发生。附图说明图1为本专利技术实施例提出的一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法中流化床锅炉的各测点的位置示意图。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图1及实施例对本专利技术作详细描述。结合附图1，本实施例的一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，包括以下步骤：S1、测得锅炉的风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0；S2、根据锅炉的风室压力值P1、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0计算出工况下流化风量值F1，所述S2中工况下流化风量值F1的计算公式：F1＝F0*(T1+273)/273*101300/(101300+P1)；S3、根据锅炉的床层布风板上各风帽喷口尺寸计算出床层风帽喷口总面积值A1；S4、根据工况下流化风量值F1和床层风帽喷口总面积值A1计算出流化风速值V1，所述S4中流化风速值V1的计算公式：V1＝F1/A1；S5、根据标准状态下空气密度值ρ0、风室压力值P1和风室温度值T1计算出流化风密度值ρ1，所述S5中流化风密度值ρ1的计算公式：ρ1＝ρ0*(101300+P1)/101300/(T1+273)*273；S6、根据流化风经过床层风帽时的阻力系数f、流化风密度值ρ1和流化风速值V1计算出床层空床阻力值△Pb，所述S6中床层空床阻力值△Pb的计算公式：△Pb＝0.5*f*ρ1*V1^2；S7、根据风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2和床层空床阻力值△Pb计算出床料阻力值△Ph，所述S7中床料阻力值△Ph的计算公式：△Ph＝P1-P2-△Pb；S8、根据床料阻力值△Ph、床料密度值ρ2和重力加速度值g计算出流化床料层高度值h，所述S8中流化床料层高度值h的计算公式：h＝△Ph/ρ2/g*100。于本实施例中，所述S1中所需的风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0由锅炉相关测点测量得到，均为锅炉常规测点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、测得锅炉的风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0；/nS2、根据锅炉的风室压力值P1、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0计算出工况下流化风量值F1；/nS3、根据锅炉的床层布风板上各风帽喷口尺寸计算出床层风帽喷口总面积值A1；/nS4、根据工况下流化风量值F1和床层风帽喷口总面积值A1计算出流化风速值V1；/nS5、根据标准状态下空气密度值ρ0、风室压力值P1和风室温度值T1计算出流化风密度值ρ1；/nS6、根据流化风经过床层风帽时的阻力系数f、流化风密度值ρ1和流化风速值V1计算出床层空床阻力值△Pb；/nS7、根据风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2和床层空床阻力值△Pb计算出床料阻力值△Ph；/nS8、根据床料阻力值△Ph、床料密度值ρ2和重力加速度值g计算出流化床料层高度值h。/n

【技术特征摘要】
1.一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、测得锅炉的风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0；
S2、根据锅炉的风室压力值P1、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0计算出工况下流化风量值F1；
S3、根据锅炉的床层布风板上各风帽喷口尺寸计算出床层风帽喷口总面积值A1；
S4、根据工况下流化风量值F1和床层风帽喷口总面积值A1计算出流化风速值V1；
S5、根据标准状态下空气密度值ρ0、风室压力值P1和风室温度值T1计算出流化风密度值ρ1；
S6、根据流化风经过床层风帽时的阻力系数f、流化风密度值ρ1和流化风速值V1计算出床层空床阻力值△Pb；
S7、根据风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2和床层空床阻力值△Pb计算出床料阻力值△Ph；
S8、根据床料阻力值△Ph、床料密度值ρ2和重力加速度值g计算出流化床料层高度值h。


2.根据权利要求1所述的一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，其特征在于：所述S2中工况下流化风量值F1的计算公式为:F1＝F0*(T1+273)/273*101300/(101300+P1)。


3.根据权利要求1所述的一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，其特征在于：所述S4中流化风速值V1的计算公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴勇俊，徐林德，潘国仁，陈上放，静晨梅，郭万林，杨利清，王玮平，姚丽，霍玉雷，
申请(专利权)人：浙江城建煤气热电设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33