[发明专利]锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法及温度检测系统

权利要求书

1.一种锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法，其特征在于，包括：

对整个炉膛进行三维数值模拟计算，得到所述炉膛内烟气的三维温度场和速度场的数值模拟结果；该步骤包括：将整个锅炉分成多个区域进行几何建模，并划分网格构建出数值模拟计算域；再次对燃烧器单独模拟并将结果输出为配置文件作为炉膛入口边界条件；对炉膛先后进行冷态模拟和热态模拟，得到所述炉膛内烟气的三维温度场和速度场的数值模拟结果；

根据所述温度场、所述速度场和预设算法，对锅炉各区域高温受热面的传热系数进行修正，并计算出锅炉各区域高温受热面的吸热量，从而得到各区域高温受热面在不同负荷下所有管沿工质流动方向在任意截面的热流密度值；

对每个高温受热面各处的热流密度值进行排序，确定出不同负荷下热流密度值超过第一预设阈值的位置，作为壁温测点，所述壁温测点用于安装温度检测部件；

其中，所述传热系数包括：对流传热系数，对所述对流传热系数进行修正包括：计算烟气行程方向上管排数对应的第一修正系数；计算管束几何布置方式对应的第二修正系数；和根据所述第一修正系数、所述第二修正系数、雷诺准则数、普朗特准则数、管外径和平均温度下烟气的导热系数计算横向冲刷顺列管束的对流传热系数；和/或

所述传热系数包括：辐射传热系数，对所述辐射传热系数进行修正包括：计算烟气黑度和管束黑度；和根据所述烟气黑度、所述管束黑度、烟气温度和通过所述温度场确定的管外壁温度，得出含灰燃烧产物的辐射传热系数。

2.根据权利要求1所述的锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法，其特征在于，还包括：

将易发生氧化皮堵塞的管段和管材料变化的管段处作为所述壁温测点。

3.根据权利要求1所述的锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法，其特征在于，对每个高温受热面各处的热流密度值进行排序包括：

对每个高温受热面各网格节点处的热流密度值进行排序。

4.根据权利要求1所述的锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法，其特征在于，整个锅炉分成的多个区域包括炉膛水冷壁主燃区、燃尽区、低再侧省煤器、高再侧省煤器、高温过热器、低温过热器、高温再热器、低温再热器和冷灰斗。

5.根据权利要求1所述的锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法，其特征在于，对炉膛进行热态模拟包括：

待所述冷态模拟计算的动量方程收敛后，耦合煤粒热解模型、碳粒燃烧模型、锅炉传热计算模型进行热态模拟，直至各方程残差曲线稳定，模拟计算收敛。

6.根据权利要求1所述的锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法，其特征在于，所述传热系数包括：对流传热系数和辐射传热系数，计算出炉膛各区域高温受热面的吸热量包括：

根据修正后的辐射传热系数、对流传热系数、修正后受热管壁单位体积的平均管表面积、烟气温度和管外壁温度计算出受热管壁单位体积吸热量。

7.根据权利要求1所述的锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法，其特征在于，所述壁温测点位于管的出口处。

8.一种锅炉温度检测系统，其特征在于，包括：

多个温度检测部件，布置在锅炉高温受热区的至少部分管上，且布置位置通过权利要求1～7任一所述的锅炉高温受热面外壁温度测点布置方法确定。

9.根据权利要求8所述的锅炉温度检测系统，其特征在于，所述温度检测部件设在所述管的出口处。

10.根据权利要求8所述的锅炉温度检测系统，其特征在于，还包括：

控制器，被配置为接收所述多个温度检测部件的温度检测值，并判断出各个温度测点的温度检测值是否超过第二预设阈值，并对超过所述第二预设阈值的所述管进行预警。