[发明专利]锅炉的风粉在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉的实时监测，具体为一种锅炉的风粉在线监测方法。

背景技术

电厂锅炉燃烧过程中的每个一、二、三次风管的风速和风量，各个燃烧器的煤粉流量以及风与煤粉之间的比例，直接影响着锅炉的燃烧工况和锅炉的燃烧效率。特别是一次风为风粉混合物，如果各个燃烧器的煤粉流量和风速不均或者风和煤粉之间的比例偏离正常范围，将导致不完全燃烧，锅炉效率降低，甚至可能产生飞灰可燃物高，炉膛内部结焦，燃烧器烧坏及燃烧不稳定等问题。如果一次风速与煤粉浓度控制不当，很容易造成锅炉一次风管道的堵管或自燃，情况严重的可能引起燃烧器及一次风管烧损或锅炉灭火。所以，调整好各个燃烧器的风速风量和煤粉浓度及其之间的合理配比，不仅有利于达到炉内最佳的燃烧工况，而且能够保证炉膛内部燃烧动力场的平衡和稳定，控制好着火点和火焰中心位置，避免局部结焦和管屏局部过热等现象，进而提高锅炉的运行效率和可靠性，降低锅炉的运行和维修费用。

过去，锅炉调整一、二、三次风风速和风量的依据大都是采用传统静压表测量各个风管的静压值，用静压来间接反映风管道的工况。但是这种方法存在的问题是：①风管的静压与管内风粉混合物流动状况之间没有确定的关系，无法及时反映各个风管是否堵塞、断粉状况；②大多数情况下，风管风量的大小与其静压的高低没有确定的关系，根据静压测量值无法得到准确的风速和风量；③各风管阻力不同，很难根据静压值将各燃烧器的风煤参数调整到最佳。运行人员不能准确、快速地调整风粉配比，导致发电负荷不能及时跟踪电网分配负荷，造成经济损失以及人力资源的浪费。

发明内容

本发明为了解决目前无法准确在线监测出锅炉一次风、二次风和三次风的风速、风量及一次风管的煤粉浓度的问题，提供了一种锅炉的风粉在线监测方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种锅炉的风粉在线监测方法，首先，在锅炉的一次风管上带粉前的管路上安装有差压式均速流量传感器；在给粉机下游落粉管上安装有用于测量煤粉温度t₂的温度传感器T₂，在锅炉的一次风管上位于落粉管之前和之后的管路上分别安装有用于测量一次风温度t₁的温度传感器T₁和用于测量风粉混合物温度t₃的温度传感器T₃。

然后，差压式均速流量传感器的动压测量管和静压测量管分别通过引压管将动压信号和静压信号传输至微差压变送器，微差压变送器根据动压信号和静压信号获得差压△P，并将差压△P转换成标准电流信号后通过电缆将电流信号传输至控制显示装置；每个温度传感器经补偿导线将测得的温度信号传输至控制显示装置。

最后，经控制显示装置进行运算和逻辑判断，得到各一次风管的风速v、风管风量M、煤粉浓度μ并显示。

本领域技术人员根据风速的理论计算公式，并利用标准表采取现场试验、喷口实测的方法，对风速计算修正系数K进行标定，最后得到风速v的计算公式为式（1）：

v=K×ΔP(273+t1)176.5...(1)]]>

其中，v：一次风的风速；

ΔP：均速流量传感器测得的差压；

t₁：一次风温度；

K：流速标定系数。

风管风量M的计算方法即风速v乘以风管的截面S，其计算公式为式（2）：

M=v*S……………………………….………………….（2）

根据流体的质量守恒和能量守恒方程，得出煤粉浓度μ的计算公式如式（4）：