光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鍋爐測溫技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐結(jié)焦是指灰渣在高溫下熔化后粘結(jié)在爐墻、受熱面上的現(xiàn)象。在爐膛中，燃燒火焰中心溫度在1500?1700°C之間。燃料中的灰分在這樣高的溫度下大多熔化為液態(tài)或呈軟化狀態(tài)。由于水冷壁的吸熱，從火焰中心向外，越接近水冷壁溫度越低。在正常情況下，隨著溫度的降低，灰分將從液態(tài)變?yōu)檐浕癄顟B(tài)進(jìn)一步變成固態(tài)。如果灰分碰到水冷壁的受熱面時還保持著軟化狀態(tài)，就會由于受到冷卻而粘結(jié)在受熱面上，形成結(jié)焦。
[0003]爐膛大面積結(jié)焦時，會使?fàn)t膛吸熱量大大減少，爐膛出口煙氣溫度偏高，使過熱器傳熱惡化，造成過熱蒸汽溫度偏高，過熱器管壁溫度超溫。爐膛產(chǎn)生局部結(jié)焦后，使結(jié)焦部位水冷壁吸熱量減少，循環(huán)流速下降，嚴(yán)重時會造成循環(huán)停滯導(dǎo)致水冷壁爆管。
[0004]鍋爐結(jié)焦是個很復(fù)雜的物理化學(xué)過程，它涉及煤的燃燒、爐內(nèi)傳熱、傳質(zhì)、煤的潛在結(jié)渣傾向、煤灰粒子在爐內(nèi)運動以及煤灰與管壁間的粘附等復(fù)雜過程。傳統(tǒng)的超溫預(yù)判主要依靠操作人員觀察水冷壁壁溫測點的變化，而水冷壁壁溫測點置于爐膛外側(cè)，具有一定的滯后性，溫度反應(yīng)不夠靈敏，當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)時，實際可能已經(jīng)造成了一定的結(jié)焦，而且，不同的煤質(zhì)，其結(jié)焦溫度也不盡相同，不能實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的結(jié)焦監(jiān)控。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)，包括多個均布在爐膛高溫區(qū)同一截面上的光譜測溫裝置，與所述的光譜測溫裝置通訊連接的控制系統(tǒng)，所述的光譜測溫裝置包括可通過爐膛的側(cè)壁穿孔對爐膛溫度測溫的測溫儀以及對所述的測溫儀進(jìn)行冷卻的冷源空氣。
[0008]包括四個均布在截面為矩形的爐膛四個角處的光譜測溫裝置。
[0009]所述的控制系統(tǒng)包括與所述的光譜測溫裝置電連結(jié)的集散控制系統(tǒng)，與所述的集散控制系統(tǒng)通訊連接的中控系統(tǒng)，以及與所述的中控系統(tǒng)通訊連接的水冷壁超溫預(yù)報警裝置。
[0010]集散控制系統(tǒng)接收并采集光譜測溫裝置感測的爐膛溫度信息，中控系統(tǒng)調(diào)用該爐膛溫度信息、Si02，AI2O3，CaO和MgO排放物以及還原性氣體含量信息，通過用matlab里面的回歸分析算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法計算以實現(xiàn)預(yù)測報警計算。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0012]本實用新型正是從結(jié)焦的根源出發(fā)，通過對溫度的監(jiān)控，以及結(jié)合排放物的檢測，即，DCS收集各方信息，通過用matlab里面的回歸分析算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，來實現(xiàn)預(yù)測報警計算，直接采用現(xiàn)有系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)布置，而且便于實現(xiàn)整體監(jiān)控，而爐膛高溫區(qū)的數(shù)據(jù)采集，更是起到了關(guān)鍵作用。
【附圖說明】
[0013]圖1所示為本實用新型的光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0015]如圖1所示，本實用新型的光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)包括多個均布在爐膛I的高溫區(qū)同一截面上的光譜測溫裝置2，與所述的光譜測溫裝置通訊連接的控制系統(tǒng)，所述的光譜測溫裝置包括可通過爐膛的側(cè)壁穿孔對爐膛溫度測溫的測溫儀以及對所述的測溫儀進(jìn)行冷卻的冷源空氣管路3。
[0016]其中，優(yōu)選地，包括四個均布在截面為矩形的爐膛I四個角處的所述的光譜測溫裝置，四個角處溫度相對較低，能有效保證其正常工作，而且，采用冷源空氣保護(hù)探頭，防止測溫探頭因火焰輻射溫度燒損。并且，冷源空氣沿探頭方向直吹入爐膛，能有效防止探頭處結(jié)焦、積灰而導(dǎo)致干擾測溫。所述的光譜測溫裝置可選用多種規(guī)格，此處不再展開描述。爐膛高溫區(qū)一般指有火焰的部位，一般鍋爐爐膛溫度超過1500°C，普通的接觸式測溫易損壞，且受長度限制，測量區(qū)域有限，采用光譜測溫，測量精確而且測量距離大。如可采用CO2光譜式測溫元件，直接監(jiān)測爐膛內(nèi)的溫度，反應(yīng)速度在I Oms內(nèi)，測溫精度±0.5%，快速靈敏。
[0017]具體來說，所述的控制系統(tǒng)包括與所述的測溫儀電連結(jié)的集散控制系統(tǒng)，與所述的集散控制系統(tǒng)通訊連接的中控系統(tǒng)，以及與所述的中控系統(tǒng)通訊連接的水冷壁超溫預(yù)報警裝置。集散控制系統(tǒng)就是電廠的DCS系統(tǒng)(當(dāng)然也可能是其他形式的控制系統(tǒng))，光譜測溫儀的4-20mA的信號接入DCS，然后DCS傳入PI(數(shù)據(jù)庫)，再通過PI取相關(guān)的數(shù)據(jù)，這樣保證了我們的通訊不干擾DCS，不對DCS造成壓力，同時還可以獲取其他數(shù)據(jù)信息。
[0018]其中，因為不同的煤質(zhì)、不同的水冷壁布置形式，會有不同的結(jié)焦點、不同的對應(yīng)結(jié)焦溫度，該系統(tǒng)還可以根據(jù)鍋爐實際情況不同、燃煤不同對系統(tǒng)執(zhí)行組態(tài)性設(shè)置，保證了系統(tǒng)的靈敏性和針對性。
[0019]具體來說，煤灰的組成很復(fù)雜，其中Fe2O3，F(xiàn)e304，F(xiàn)eO和FeS等，熔點基本上都在1600°C以下，而灰分中的主要氧化物S12 ,Al2O3，CaO和MgO等熔點基本上在2000°C左右，通常不易熔化。因此結(jié)焦就是由灰分中的氧化物在一定溫度下生成的低熔點渣造成的。S12,Al2O3，CaO和MgO含量越多，灰的熔點就越高;相反灰熔點就越低。此外，周圍介質(zhì)的成分對灰熔點也有影響。在爐膛內(nèi)總會有一些還原性氣體(C0，H2等)這些還原性氣體在很高溫度下能使熔點較高的Fe2O3還原成熔點較低的FeO，使煤灰的熔點降低。
[0020]本實用新型正是從結(jié)焦的根源出發(fā)，通過對溫度的監(jiān)控，以及結(jié)合Si02，Al2O3, CaO和MgO等排放物的檢測以及，S卩，DCS收集各方信息，通過用matlab里面的回歸分析算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，來實現(xiàn)預(yù)測報警計算，直接采用現(xiàn)有系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)布置，而且便于實現(xiàn)整體監(jiān)控，而爐膛高溫區(qū)的數(shù)據(jù)采集，更是起到了關(guān)鍵作用。
[0021]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)，其特征在于，包括多個均布在爐膛高溫區(qū)同一截面上的光譜測溫裝置，與所述的光譜測溫裝置通訊連接的控制系統(tǒng)，所述的光譜測溫裝置包括可通過爐膛的側(cè)壁穿孔對爐膛溫度測溫的測溫儀以及對所述的測溫儀進(jìn)行冷卻的冷源空氣。2.如權(quán)利要求1所述的光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)，其特征在于，包括四個均布在截面為矩形的爐膛四個角處的光譜測溫裝置。3.如權(quán)利要求1所述的光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)包括與所述的光譜測溫裝置電連結(jié)的集散控制系統(tǒng)，與所述的集散控制系統(tǒng)通訊連接的中控系統(tǒng)，以及與所述的中控系統(tǒng)通訊連接的水冷壁超溫預(yù)報警裝置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種光譜式鍋爐防結(jié)焦系統(tǒng)，包括多個均布在爐膛高溫區(qū)同一截面上的光譜測溫裝置，與所述的光譜測溫裝置通訊連接的控制系統(tǒng)，所述的光譜測溫裝置包括可通過爐膛的側(cè)壁穿孔對爐膛溫度測溫的測溫儀以及對所述的測溫儀進(jìn)行冷卻的冷源空氣。本實用新型正是從結(jié)焦的根源出發(fā)，通過對溫度的監(jiān)控，以及結(jié)合排放物的檢測，即，DCS收集各方信息，通過用matlab里面的回歸分析算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，來實現(xiàn)預(yù)測報警計算，直接采用現(xiàn)有系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)布置，而且便于實現(xiàn)整體監(jiān)控，而爐膛高溫區(qū)的數(shù)據(jù)采集，更是起到了關(guān)鍵作用。
【IPC分類】F22B37/38, G01K13/00
【公開號】CN205227276
【申請?zhí)枴緾N201521055437
【發(fā)明人】王帥
【申請人】天津鷹麟節(jié)能科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月15日