基于炉膛出口烟温在线监测的锅炉优化运行的研究

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1、基于炉膛出口烟温在线监测的锅炉优化运行的研究摘要：应用实时在线监测炉膛出口烟气温度，采用锅炉运行优化软件系统，对电厂锅炉运行进行优化具有重要意义。本文介绍了锅炉监测技术及运行优化软件系统流程、主要模块、应用情况。关键词：在线监测，安全经济，实时计算，运行软件RESEARCHONFLUE-GASTEMPERATUREON-LINEOFEQUATIONONTHEPLANTBOILERGaoXia-yu，ZangHai-rui，DengWeiAbstract：Itisgreatimportanttogetreal-timedataan

2、dproposeadjustmentprogramsforeconomicsecurityoperationontheplantboiler.Thisthesisintroducesnon-contactmeasurementsoftemperatureandadjustmentprogramssoftwareoftheplantandpracticalvalue.KeyWords：on-linemonitoring,economicsecurityoperation,real-timecomputation,runningso

3、ftware1引言锅炉系统控制需要大量的监测点，特别是关键部位的监测点，如炉膛出口烟气温度。炉膛出口温度是设计、运行人员考虑能量平衡时的一个重要技术参数，烟气参数的变化，可以反映各主要换热面的运行工况，并据此做出相应的调整。过去由于技术手段的欠缺，无法连续在线监测该点的温度，只能依靠间接的办法对这点的温度进行推算，推算出的结果失去了准确性和时效性。而运行优化的基础是锅炉热力计算，而锅炉热力计算的关键在于确定的炉膛出口烟温。传统的计算方法是采用理论与试验相结合的方法，利用经验公式得出炉膛出口烟温，这个值与实际误差较大。近些年，也提

4、出了从测量准确的排烟温度开始，沿着烟气流动相反的方向，主要利用热平衡关系，反向推出各受热面处的烟气温度，直到炉膛出口烟气温度，这个方法由于有误差积累及有些部分蒸汽温度并没有测点需要假设，导致炉膛出口烟气温度计算与实际相差较大，不适用于在线计算。不能从根本上解决这个问题，应用在线温度的监测可以根据监测结果进行在线调制，使得锅炉运行处于最佳工况下运行。2关于炉膛出口烟气温度的探讨准确的炉膛出口烟温对锅炉整个热力计算有重要的影响，同时炉膛出口烟气跟锅炉运行的安全性和经济性也密切相关，因此本研究选择炉膛出口烟气为红外线测温仪的测点，安装

5、位置在炉膛与后屏的交接处即靠近后屏的开封孔。炉膛出口烟温，一般指由炉膛出口进入对流受热面（对流管束、凝渣管束）6之前的烟气温度。在锅炉运行中，选择和控制好炉膛出口烟温是关系到锅炉经济性和可靠性的重要问题：关于热力计算：确定炉膛出口烟气温度是锅炉热力计算的关键，准确的炉膛出口烟温能够使锅炉热力计算更加准确。关于安全性：准确地炉膛出口烟温能够确保炉膛吸热量的准确计算，从而能够较为准确地分配预热段、蒸发段、过热段、再热段的吸热热量，进而判断管壁是否可能超温。同时炉膛出口烟温偏高会使飞灰仍处于融融状态，粘结到受热面管子壁面上形成结渣。监

6、测炉膛出口烟气温度对结渣问题的解决有了实时重要的依据。关于技术经济：炉膛出口烟温是一个分界点，将锅炉受热面分成以辐射吸热为主的受热面和以对流吸热为主的受热面。从单位受热面吸热量来比较，炉内辐射受热面要比对流受热面大，也就是在同样吸热量的情况下，炉内辐射受热面及金属消耗量要比对流受热面的少。故而，对锅炉辐射受热面和对流受热面的金属耗量及总成本进行技术经济比较，存在一个最佳的炉膛出口烟气温度值。3、炉膛出口烟温监测对锅炉运行的影响在电厂实际中，常用热电偶测得炉膛出口烟气温度，而热电偶的热交换主要依靠空气对流，是接触式的，由于周围环境

7、的热辐射，热电偶元件的热平衡也会受到影响。因此，热电偶不能长时间测量。而红外线测温仪是通过测量火焰在燃烧过程中发出的辐射能，从而确定火焰中介质的温度，具有非接触测温法的响应快、不受外部条件影响的特点。所以，本课题采用可长期在线运行的红外测温仪作为温度的输入元件，对所测结果以热电偶测温结果为基准进行评价。本文采用的红外测温仪为德国HEITRONICS公司的KT15II型红外测温仪，该测温仪已经被多家电厂（如华能日照电厂）用于炉膛烟道温度测量，测量数据精确。锅炉热力计算在锅炉设计、改造等方面有重要的作用。传统的锅炉热力计算是预先假定

8、锅炉排烟温度、热风温度，利用经验公式计算出炉膛出口烟气温度。而由于炉膛出口烟气温度公式误差较大，对于在线监测计算，则可以根据监测的炉膛出口烟温沿着烟气流动的方向进行锅炉热力计算，进而使得锅炉运行优化有了实时准确的依据。炉膛结渣、过热器和再热器的超温是锅炉运行常见