一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量热态非侵入测量方法技术

本发明专利技术涉及一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量热态非侵入测量方法，根据阻力系数的拟合公式、风箱和炉膛差压p、热风温度t、二次风口截面积m计算出每个二次风口的风量q，以及所有二次风喷口风量的总和；计算出进入炉膛的总二次风风量Q；二次风喷口测量引进计算修正系数k；每个二次风喷口的风量即为：q

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量热态非侵入测量方法


[0001]本专利技术涉及一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量精细控制
，是一种燃煤锅炉通过冷态测量实现热态非侵入风量测量方法。

技术介绍

[0002]随着燃煤锅炉环保要求越来越严格，为了实现锅炉低氮燃烧，降低炉膛出口氮氧化物排放；防止水冷壁结焦和高温腐蚀的发生；提高煤粉燃烧的燃尽率。确保锅炉环保、安全和经济的运行，锅炉的二次风喷口的风量控制越来越需要精准。由于燃煤锅炉二次风喷口通常是与二次风大风箱直接连接，局促的空间无法安装风量测量装置，实现风量的直接测量，也就无法做到精准控制各个喷口的二次风风量。精准的控制不同风口的二次风量，对锅炉燃烧尤其重要，合理的控制不同燃烧区域的风煤比和过剩空气系数，可以实现锅炉低氮燃烧、煤粉的燃尽、炉膛结焦和高温腐蚀等状况的平衡控制。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量非侵入的测量方法，弥补了现有技术的不足，锅炉热态运行情况下，每个二次风喷口的风量精准测量。
[0004]本专利技术的技术方案是通过以下步骤实现的：
[0005]第一步：进行送风机风量在线装置的标定工作，将标定系数输入DCS系统中。确保送风机风量显示准确。
[0006]第二步：启动引送风机，将送风机出口风量进入炉膛的所有二次风通道打开，通常包括二次风风门、SOFA风风门、OFA风风门、周界风风门等等，逐步提高送风机出力至额定电流，调整引风机出力保持炉膛负压为
‑
100Pa，记录二次风风箱与炉膛差压P，以此差压为基础进行二次风挡板特性数据测试。
[0007]第三步：将送风机风机出力降至最小，并将所有二次风挡板关闭；调整引送风机出力，保持炉膛负压
‑
100Pa，风箱和炉膛差压P，在炉膛内部采用网格法测量所有二次风喷口的风速，风速通常在3m/s以下，如果大于5m/s，可能存在挡板卡涩、密封片损坏、执行器脱落、零位不准确等问题，需要对挡板进行检查处理，将喷口风速将至尽可能小，同时记录送风机总风量Q
’
。
[0008]第四步：再次将全部二次风挡板打开，逐步提高送风机出力至接近额定电流运行，同时调整引风机出力保持炉膛负压为
‑
100Pa，记录二次风风箱与炉膛差压P，并通过调整送风量保持炉膛差压不变的情况下，进行不同喷口，在二次风挡板0％、25％、50％、75％、100％开度下喷口风速测量工作，并同时记录送风机总风量。
[0009]第五步：根据阻力损失公式(1)，由风箱和炉膛差压、喷口风速，计算出不同挡板开度下阻力系数，绘制横坐标为风门开度与纵坐标为阻力系数的曲线图，运行EXCEL表格的拟合公式功能，拟合出多项式趋势线的对应公式(2)：
[0010][0011]其中h：风箱和炉膛差压(Pa)；
[0012]ζ：阻力系数
[0013]ν：喷口风速(m/s)；
[0014]g:重力加速度10(m/s2)；
[0015]ζ＝ax4+bx3+cx2+dx+e(2)；
[0016]其中：x：挡板开度；
[0017]a、b、c、d、e:为系数。
[0018]第六步：根据阻力系数的拟合公式、风箱和炉膛差压(p)、热风温度(t)、二次风口截面积(m)计算出每个二次风口的风量(q)，以及所有二次风喷口风量的总和∑q。
[0019]先计算出喷口风速：
[0020]ν＝(2gp/(ax4+bx3+cx2+dx+e))
0.5
(m/s)；
[0021]再计算出热风密度：
[0022]ρ＝1.293
×
273/(273+t)(kg/m3)；
[0023]计算出每个喷口的风量：q＝3.6mρν(t/h)
[0024]所有二次风喷口风量总和：
[0025]∑q＝q1+q2+......+q
n
。
[0026]第七步：根据空预器二次风侧的漏风率(η
lg.AH
)、送风机的风量(Q
’
)计算出进入炉膛的总二次风风量Q(t/h)。
[0027]Q＝(1
‑
1.25η
lg.AH
)Q
’
。
[0028]其中1.25为空预器入口烟气量与空预器入口送风量的经验系数,此系数与燃煤、锅炉负荷、空预器漏风率等参数有关，具体运行锅炉可以通过热力计算可以得出相对更加准确的数值。
[0029]第八步：通常情况下风机的风量在线装置显示数据比较准确，而二次风喷口测量风速误差较大，为了提高数据准确程度，引进计算修正系数k，
[0030]第九步：由第六步计算出喷口风速，再乘以修正系数，即为二次风喷口比较准确的风速：q
’
＝kq。
[0031]第二步中，确定基准的风箱和炉膛的差压。根据风机和风箱的特性，将送风机提高到最大出力，据此确定基准的风箱和炉膛的差压，此方法确定的炉膛差压最大，二次风喷口的风速相对较高，有利于喷口风速测量。
[0032]第四步中，绘制风门开度与阻力系数的EXCEL表格曲线，并据此生成拟合公式。进行二次风挡板0％、25％、50％、75％、100％开度下喷口风速测量工作，0％、100％开度的测量尤为重要，锅炉实际运行中此挡板开度经常出现。
[0033]第六步中，根据阻力系数的拟合公式、风箱和炉膛差压(p)、热风温度(t)、二次风口截面积(m)计算出每个二次风口的风量(q)，以及所有二次风喷口风量的总和∑q。
[0034]第七步中，根据空预器二次风侧的漏风率(η
lg.AH
)、送风机的风量(Q
’
)计算出进入炉膛的总二次风风量Q(t/h)。
[0035]第八步中，通常情况下风机的风量在线装置显示数据比较准确，而二次风喷口测量风速误差较大，为了提高数据准确程度，引进计算修正系数k，本专利技术的有益效果：
[0036]本专利技术弥补了现有技术的不足，可以实现锅炉热态运行下每个二次风喷口风量的比较精准测量。本专利技术计算简便且精确，便于技术人员理解和掌握。
附图说明
[0037]图1为本专利技术实施例1挡板开度与喷口风速关系图；
[0038]图2为本专利技术实施例1挡板开度与阻力系统关系图；
[0039]图3为本专利技术实施例2挡板开度与喷口风速关系图；
[0040]图4为本专利技术实施例2挡板开度与阻力系统关系图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本申请实施例中的数据，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量热态非侵入测量方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：进行送风机风量在线装置的标定工作，将标定系数输入DCS系统中，确保送风机风量显示准确；第二步：确定二次风箱和炉膛之间的差压p；第三步：记录送风机总风量Q
’
；第四步：逐个二次风喷口进行二次风挡板0%、25%、50%、75%、100%开度下喷口风速测量工作，并同时记录送风机总风量；第五步：根据阻力损失公式，拟合出每个二次风喷口的多项式趋势线的对应公式；第六步：根据阻力系数的拟合公式、风箱和炉膛差压p、热风温度t、二次风口截面积m计算出每个二次风口的风量q，以及所有二次风喷口风量的总和；第七步：计算出进入炉膛的总二次风风量Q；第八步：二次风喷口测量引进计算修正系数k；第九步：每个二次风喷口的风量即为：q
’
=kq。2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量热态非侵入测量方法，其特征在于，所述第二步：启动引风机和送风机，将送风机出口风量进入炉膛的所有二次风通道打开，通常包括二次风风门、SOFA风风门、OFA风风门、周界风风门等，逐步提高送风机出力至接近额定电流，通常低于额定电流5A，调整引风机出力保持炉膛负压为
‑
100Pa，记录二次风风箱与炉膛差压P，以此差压为基础进行二次风挡板特性数据测试。3.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量热态非侵入测量方法，其特征在于，第三步：将送风机风机出力降至最小，并将所有二次风挡板关闭；调整引风机和送风机出力，保持炉膛负压
‑
100Pa，风箱和炉膛差压P，在炉膛内部采用网格法测量所有二次风喷口的风速，确认挡板在关闭状态下，喷口风速在3m/s以下，如果风速在5m/s以上，需要对挡板进行检查处理，同时记录送风机总风量Q
’
。4.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量热态非侵入测量方法，其特征在于，第四步中，绘制风门开度与阻力系数的EXCEL表格曲线，并据此生成拟合公式。5.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧器喷口二次风风量热态非侵入测量方法，其特征在于，第五步：根据阻力损失公式（1），由风箱和炉膛差压、喷口风速，计算出不同挡板开度下阻力系数,此阻力系数考虑了管道沿程阻力和挡板局部阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：马登卿，张勇胜，刘文献，张万德，闫慧博，马辉，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：