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鍋爐受熱面污染監(jiān)測及
吹灰優(yōu)化技術(shù)韓中合鍋爐受熱面污染監(jiān)測及吹灰優(yōu)化意義受熱面污染作為燃煤鍋爐運行中一個問題,往往給鍋爐的安全經(jīng)濟運行帶來嚴(yán)重影響。運行中帶負荷吹掃是一種十分有效且目前普遍采用的手段。由于無法判斷受熱面實際的污染狀況,傳統(tǒng)的吹灰策略往往按照事先設(shè)定的固定周期順序吹掃所有受熱面。但這種定時定量的吹灰方式并不合理,常常造成吹灰不足或過剩。吹灰不足將使得鍋爐效率降低,煤耗量增加;而吹灰過剩則會消耗大量的過熱蒸汽(或電能),且因磨蝕和熱應(yīng)力對受熱面造成損壞,縮短受熱面的壽命,同時也增加了吹灰裝置的維修費用。鍋爐受熱面污染監(jiān)測及吹灰優(yōu)化意義基于機組在線監(jiān)測參數(shù),直接或間接地診斷爐內(nèi)各受熱面積灰結(jié)渣的在線監(jiān)測診斷技術(shù),并在此基礎(chǔ)上建立優(yōu)化的吹灰模型,制定合理的吹灰策略,直接指導(dǎo)運行人員對吹灰器進行操作,將傳統(tǒng)的周期性統(tǒng)一吹灰改為根據(jù)受熱面污染狀況和運行需要的動態(tài)吹灰,可以有效提高機組安全經(jīng)濟運行水平?;驹?/p>
鍋爐受熱面污染監(jiān)測及吹灰優(yōu)化是利用電廠現(xiàn)有的DCS控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過添加部分工質(zhì)側(cè)和煙氣側(cè)測點,利用新建的DAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從DCS實時采集原設(shè)計已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和新增測點數(shù)據(jù),以鍋爐整體及局部能量和質(zhì)量平衡原理為基礎(chǔ),對各主要對流面的積灰結(jié)渣、爐膛出口煙氣溫度進行在線監(jiān)測和分析計算,從而判斷出各受熱面的運行狀態(tài)和污染程度,并進行積灰診斷與吹灰控制。根據(jù)受熱面污染情況進行吹灰優(yōu)化,改變了以往盲目的定時吹灰模式,對受熱面污染嚴(yán)重的部位進行按需吹灰,從而達到了在受熱面換熱特性得到保證的情況下,最大限度地降低吹灰頻次,達到節(jié)能降耗,提高機組運行經(jīng)濟性和安全性的目的。對流受熱面污染模型
鍋爐內(nèi)對流受熱面的工作原理如下圖所示,工質(zhì)在管內(nèi)流動,煙氣在管外流動。運行過程中,受熱面積灰污染。工質(zhì)煙氣受熱面積灰層金屬管壁
受熱面工作原理圖√√?√工質(zhì)煙氣
計算原理圖受熱面?zhèn)鳠崃扛鶕?jù)下式計算對流受熱面污染模型K表示受熱面的傳熱性能,K大則受熱面?zhèn)鳠崃己茫軣崦娣e灰增加使K顯著減小。根據(jù)熱力計算標(biāo)準(zhǔn)計算得到的受熱面理想傳熱系數(shù)Klx,根據(jù)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)計算得到受熱面實際傳熱系數(shù)Ksj,實際傳熱系數(shù)Ksj與理想傳熱系數(shù)Klx之比可以有效表征受熱面積灰狀態(tài)。受熱面的污染率定義為CF大則表示受熱面積灰越嚴(yán)重污染。爐膛污染監(jiān)測模型爐膛水冷壁吸收的熱量主要是來自爐內(nèi)火焰的輻射熱,對流熱只占大約5%左右,可以忽略不計。根據(jù)爐膛出口煙溫可以計算出爐膛平均有效熱系數(shù)其大小代表了爐膛受熱面污染情況。其中,Ta為理論燃燒溫度;M為與爐膛結(jié)構(gòu)有關(guān),代表火焰中心位置的常量;為玻爾茲曼常數(shù),;爐膛黑度;爐膛面積;保熱系數(shù);計算燃料量;燃燒產(chǎn)物的平均熱容吹灰優(yōu)化理論上來說,吹灰頻率越高,受熱面越潔凈,獲得的吹灰直接受益越大,但是吹灰所消耗的蒸汽量也隨之增加。在某一個確定的時間范圍內(nèi),無論進行多少次吹灰,每次吹灰的消耗是相同的,次吹灰的支出與吹灰頻率是單純的線性關(guān)系。吹灰的收益(這里的收益指吹灰?guī)淼膫鳠嵝实母纳?,并非吹灰凈收益,吹灰凈收?吹灰收益-吹灰消耗)與吹灰頻率的關(guān)系要復(fù)雜的多。某固定時間段內(nèi),吹灰次數(shù)越多,吹灰收益越大。但隨著吹灰次數(shù)的增加,吹灰收益的增長越來越慢。理論優(yōu)化目標(biāo)就是要找一個最佳吹灰頻率,使得此時吹灰凈收益最大。以吹灰
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