一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，所述控制系统包括：用于监测分隔屏过热器入口的烟气温度的第一温度测量装置、用于监测末级过热器入口的烟气温度的第二温度测量装置、用于监测末级再热器入口的烟气温度的第三温度测量装置以及设置于水冷壁上的纳米陶瓷材料喷涂层；其中，基于第一温度测量装置、第二温度测量装置以及第三温度测量装置监测到的初始温度数据，设置纳米陶瓷材料喷涂层的面积，使得水冷壁具有合适范围的吸热量，控制分隔屏过热器入口的烟气温度为T1、末级过热器入口的烟气温度为T2以及末级再热器入口的烟气温度为T3，进而抑制燃煤锅炉的受热面结焦。受热面结焦。受热面结焦。

【技术实现步骤摘要】
一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统


[0001]本专利技术属于燃煤电站锅炉运行
，尤其涉及一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统。

技术介绍

[0002]火力发电设备的主力机组大多采用四角切向布置燃烧器的喷燃锅炉。这种锅炉采用链式着火、旋转燃烧，能使炉膛中央低压区的煤粉、氧气和高温烟气等得到充分混合，因而，具有湍动混合强、燃烧效率高的特点，并且对煤种、炉型、机组容量、制粉系统等有较广的适应性。
[0003]为了降低发电成本，四角切圆锅炉主要以褐煤等为主，褐煤为劣质煤，长时间掺烧非设计劣质煤时会导致锅炉炉膛受热面结焦，而炉膛受热面结焦会影响锅炉受热面的换热效果，使得锅炉效率下降、供电煤耗升高，由于锅炉受热面特殊的运行环境，长期以来运行人员主要通过燃烧优化或者更换煤种来进行调整，可靠性相对较差。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，以解决现有的燃煤电站锅炉的受热面结焦的问题。
[0005]为了解决以上问题，本专利技术提供了一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，所述燃煤锅炉包括炉膛和烟道以及设置于炉膛外周的水冷壁，还包括在所述炉膛顶部沿烟气流动方向依次设置的分隔屏过热器、末级过热器和末级再热器；所述控制系统包括：用于监测所述分隔屏过热器入口的烟气温度的第一温度测量装置、用于监测所述末级过热器入口的烟气温度的第二温度测量装置、用于监测所述末级再热器入口的烟气温度的第三温度测量装置以及设置于所述水冷壁上的纳米陶瓷材料喷涂层；
[0006]其中，基于所述第一温度测量装置、第二温度测量装置以及第三温度测量装置监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，使得所述水冷壁具有合适范围的吸热量，控制所述分隔屏过热器入口的烟气温度为T1、所述末级过热器入口的烟气温度为T2以及所述末级再热器入口的烟气温度为T3，进而抑制燃煤锅炉的受热面结焦；
[0007]其中，T1＜1350℃，T2＜970℃，T3＜850℃。
[0008]优选地，所述基于所述第一温度测量装置、第二温度测量装置以及第三温度测量装置监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，包括：
[0009]S10、基于所述第一温度测量装置、第二温度测量装置以及第三温度测量装置监测到的初始温度数据以及燃煤锅炉本身监测的温度数据，计算燃煤锅炉各个受热面的吸热比例和吸热量；
[0010]S20、在锅炉满负荷下，根据公式
△
Q＝q
×
(H
T1
‑
H
1350
)计算出所述水冷壁需要增加的吸热量
△
Q；其中，q为所述分隔屏过热器入口的烟气流量，H
T1
为所述分隔屏过热器入口的烟气温度为T1时对应的烟气焓值，H
1350
为所述分隔屏过热器入口的烟气温度为1350℃时对
应的烟气焓值；
[0011]S30、根据公式：δ＝(Q
水冷壁
+
△
Q)/(T
4烟气
‑
T
4水冷壁
)/ε计算出增加换热量时所述水冷壁需要达到的发射率δ；其中，Q
水冷壁
为水冷壁原有吸热量，T
烟气
为燃煤锅炉主燃烧器区域的烟气温度，T
水冷壁
为水冷壁的壁温，ε为玻尔兹曼常数；
[0012]S40、基于步骤S30获得的发射率δ计算所述水冷壁需要喷涂纳米陶瓷材料的面积，根据计算确定的面积在所述水冷壁上喷涂纳米陶瓷材料，形成所述纳米陶瓷材料喷涂层。
[0013]优选地，1200℃≤T1＜1350℃，850℃≤T2＜970℃，750℃≤T3＜850℃。
[0014]本专利技术实施例提供的一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，在分隔屏过热器入口、末级过热器入口以及末级再热器入口分别安装温度测量装置，由温度测量装置测量各个受热面入口的烟气温度，根据监测到的初始温度数据计算出所述水冷壁上需要喷涂纳米陶瓷材料的区域面积，以此对水冷壁进行喷涂改性，提高水冷壁表面发射率，使得所述水冷壁具有合适范围的吸热量，降低各个受热面入口的烟气温度，抑制锅炉受热面结焦。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例提供的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本专利技术的实施方式仅仅是示例性的，并且本专利技术并不限于这些实施方式。
[0017]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0018]图1是本专利技术实施例提供的控制系统的结构示意图，如图1所示，所述燃煤锅炉包括炉膛1和烟道2以及设置于炉膛外周的水冷壁6，还包括在所述炉膛1顶部沿烟气流动方向依次设置的分隔屏过热器3、末级过热器4和末级再热器5；所述控制系统包括：用于监测所述分隔屏过热器3入口的烟气温度的第一温度测量装置71、用于监测所述末级过热器4入口的烟气温度的第二温度测量装置72、用于监测所述末级再热器5入口的烟气温度的第三温度测量装置73以及设置于所述水冷壁上的纳米陶瓷材料喷涂层。
[0019]其中，基于所述第一温度测量装置71、第二温度测量装置72以及第三温度测量装置73监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，使得所述水冷壁6具有合适范围的吸热量，控制所述分隔屏过热器3入口的烟气温度为T1、所述末级过热器4入口的烟气温度为T2以及所述末级再热器5入口的烟气温度为T3，进而抑制燃煤锅炉的受热面结焦。
[0020]其中，T1＜1350℃，T2＜970℃，T3＜850℃。
[0021]所述控制系统，从源头上出发，通过对水冷壁进行喷涂改性来提高水冷壁的表面发射率，在不改变原有运行方式的条件下提高水冷壁吸热量，降低燃煤锅炉受热面的烟气温度，抑制受热面结焦，提高高碱煤的掺烧比例。
[0022]在优选的方案中，所述基于所述第一温度测量装置71、第二温度测量装置72以及第三温度测量装置73监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，包括：
[0023]S10、基于所述第一温度测量装置71、第二温度测量装置72以及第三温度测量装置73监测到的初始温度数据以及燃煤锅炉本身监测的温度数据，计算燃煤锅炉各个受热面的吸热比例和吸热量。
[0024]具体地，燃煤锅炉本身监测的温度数据包括燃煤锅炉主燃烧器区域的烟气温度和水冷壁6的壁温。
[0025]S20、在锅炉满负荷下，根据公式
△
Q＝q
×
(H
T1
‑
H
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，所述燃煤锅炉包括炉膛(1)和烟道(2)以及设置于炉膛外周的水冷壁(6)，还包括在所述炉膛(1)顶部沿烟气流动方向依次设置的分隔屏过热器(3)、末级过热器(4)和末级再热器(5)；其特征在于，所述控制系统包括：用于监测所述分隔屏过热器(3)入口的烟气温度的第一温度测量装置(71)、用于监测所述末级过热器(4)入口的烟气温度的第二温度测量装置(72)、用于监测所述末级再热器(5)入口的烟气温度的第三温度测量装置(73)以及设置于所述水冷壁上的纳米陶瓷材料喷涂层；其中，基于所述第一温度测量装置(71)、第二温度测量装置(72)以及第三温度测量装置(73)监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，使得所述水冷壁(6)具有合适范围的吸热量，控制所述分隔屏过热器(3)入口的烟气温度为T1、所述末级过热器(4)入口的烟气温度为T2以及所述末级再热器(5)入口的烟气温度为T3，进而抑制燃煤锅炉的受热面结焦；其中，T1＜1350℃，T2＜970℃，T3＜850℃。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述基于所述第一温度测量装置(71)、第二温度测量装置(72)以及第三温度测量装置(73)监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，包括：S10、基于所述第一温度测量装置(71)、第二温度测量装置(72)以及第三温度测量装置(73)监测到的初始温度数据以及燃煤锅炉本身监测的温度数据，计算燃煤锅炉各个受热面的吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：田永强，石全成，吴承刚，朱金庆，吕为智，何翔，陶丽，张宇涛，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：