声波气体温度场测量系统应用案例

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1、应用案例分析声波气体温度场测量系统在电力行业已经使用了超过20年，从2001年开始在石油炼化行业应用。系统在美洲、欧洲和亚洲的印度、韩国得到广泛的应用，下面介绍在保障加热炉安全启动、优化燃烧器调整、提高工业炉运行的安全性、减少NOx过量排放和智能吹灰几个方面代表性的案例：案例一：锅炉启动控制数据由2006年安装运行的墨西哥萨拉曼卡电厂提供。根据2006年该电厂提供的数据，安装本系统后燃料消耗减少了2.8%。墨西哥萨拉曼卡电厂4号机组安装测量平面位置燃烧器具体分布l前炉墙第3级：4燃烧器第2级：4燃烧器第1级：4燃烧器l后炉墙第2

2、级：4燃烧器第1级：4燃烧器18时间：11:00 平均温度：418 ºC 负荷：0MW时间：12:30 平均温度：527 ºC负荷：30 MW时间：14:00 平均温度：639 ºC 负荷：70 MW结论：锅炉启动阶段，系统可以测量1℃～1927℃范围内的温度变化，防止启动温度过高或过低造成的燃烧故障，使锅炉处于平衡燃烧状态，保持燃烧稳定，缩短启动时间，保证设备安全经济地运行。18案例二：锅炉燃烧监控与实时调整数据由2006年安装在墨西哥萨拉曼卡电厂锅炉的声波气体温度场测量系统提供。在整个调整过程中中，18#燃烧器始终未开启。燃

3、烧器分布温度场与CO以及氧含量的关系从上图可以看到A侧氧量的百分比比B侧的大。然而，B侧由于燃烧状况很差一氧化碳生成量很大，超过了A侧。18时间：11:20 开始关闭燃烧器2#与3#时间：11：40调整中时间：11:55趋于平衡 在燃烧器2#与3#关闭的情况下，可以看出，当减少燃烧器数量时，区块A1,A2,A5及A6的温度升高，其余区块温度降低，炉膛温度开始区域均衡。18温度场与CO以及氧含量的关系火焰中心的位置是与氧量，一氧化碳量以及氮氧化合物量的测得数据保持一致。经过调整，B侧燃烧状况逐渐变好，一氧化碳量大幅减少，氧量也上升

4、了，炉膛温度分布趋于平衡。结论：通过声波气体温度场测量系统，可以实时准确的观测到火焰中心在炉内的移动，通过控制调节燃烧器，迅速改变炉膛燃烧不平衡状态，避免了由于火焰中心的偏斜和贴边对炉体以及工件造成的损坏。18案例三：检测炉内泄露情况数据由2009年安装在墨西哥萨拉曼卡电厂锅炉的声波气体温度场测量系统提供。3号机组正常运行，没有泄露发生；4号机组的水蒸汽泄漏35到54立方米，分别对两个机组的炉内泄露图进行观察。未发生泄漏的3号机组如上图所示，背景噪声曲线平缓，3号机组没有泄漏发生。发生泄漏的4号机组如上图所示，背景噪声曲线波动很

5、大，可以确定4号机组炉内有泄露发生。18结论：通过对炉内背景噪声的检测分析，系统可以实时准确地提供炉内泄露状况，及时发现泄露状况，防止了由于炉管泄露引起的重大事故。18案例四：德国80万千瓦褐煤燃烧锅炉德国一家80万千瓦褐煤燃烧锅炉，检测声波气体温度场测量系统的灵敏度以及准确性。1、监视燃烧器运行状况上图为满负载时锅炉出口的温度分布图，除1号燃烧器（右下角），其余燃烧器均正常工作。气体温度最高点（过热点）是从不工作的燃烧器起按顺时针排列。图中平均温度为980℃，气体温度最高达1117℃，比平均值高出约140℃。8个燃烧器中3号，

6、5号，7号不工作，其余5个正常工作。最高温度从满负载时的1176°C降低到966°C，相差了高于200°C。在平面上，最高温度值移到了左上方。18声波气体温度场测量系统对炉内温度实时变化有很高的灵敏度，可以实时准确地反映炉内燃烧状况。2、监视过氧量是否增加上图中，红色线表示锅炉出口的平均温度，绿色线表示炉内温度分布图。蓝色线代表空气加热器上游方向的氧含量。从0：00到大约6：30，机组满负载运行，炉膛出口温度大体相同，下午13.00到大约14.00炉内温度和出口温度差值增大，过剩氧量增加，通过调整燃烧器，很快的恢复正常。因此根据

7、炉膛出口温度与炉内空间温度的差别可以判断过剩氧量是否增加。3、监视氧含量变化上图分别绘制了空气预热器附近由传感器测出的氧含量（蓝色曲线）以及温度变化（红色曲线）。可以看出，氧含量与温度变化之间有很大的关系18，几近线性关系，验证了声波气体温度场测量系统的准确性。结论：声波气体温度场测量系统对动态的燃烧状况变化很敏感，如过剩氧量以及氧含量的变化，各个参数变量的变化引起的现象和系统的响应是一致的，说明系统可以实时准确地反映出炉膛燃烧状况，为运行人员进行燃烧调整提供了可靠的依据。18案例五：预防炉内温度大幅波动数据由安装在德国GMVA

8、Oberhausen市政垃圾处理厂的声波气体温度场测量系统提供。1、使用声波气体温度场测量系统前后蒸汽流量、CO和O2波动的效果对比蒸汽流量波动对比（上），CO和O2波动对比（下）上图显示的是使用声波温度测量系统前蒸汽流量波动情况和CO和O2关系，可以看出使用声