一种采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法

本发明涉及燃煤电厂节能技术与智能控制，尤其涉及一种解决锅炉屏式过热器温度和两侧温差超温的方法。

背景技术：

1、21世纪以来，我国的火力发电机组进入大容量、高参数发展阶段，成批量的投入了600mw及1000mw级别的超临界和超超临界火力发电机组，使得锅炉受热面处于极限温度附近，锅炉超温爆管时常发生。据统计，机组停机时间的40％是由于锅炉爆管导致的非计划停机。

2、烟温偏差现象普遍存在于电站锅炉燃烧过程中，会产生过热器、再热器管壁超温甚至爆管问题。特别是在四角切圆燃烧锅炉中，由于炉膛出口残余旋转的存在，炉膛出口烟窗沿高度和宽度方向的速度与温度容易产生较大偏差，从而严重影响锅炉运行的安全性和经济性。近年来，大中型燃煤电厂锅炉事故频发，其中最多的是“四管爆漏”，约占锅炉事故的60％-70％。屏式过热器作为锅炉受热面的重要组成部分，长期处于高温、高尘环境中，故高温过热器和再热器是发生爆管的主要受热面。

3、通常采用喷洒减温水的方法降低屏式过热器超温和消除壁温偏差，当其中一侧超温经常需要喷水减温进行调节。同时，电厂锅炉每天都会启动吹灰系统吹灰，现有吹灰系统是顺序控制，从炉膛出口到空气预热器吹一遍大约需要4小时。对于屏过两侧来说，吹灰不仅可以减小积灰，同时也降低了屏式过热器的温度，可以减小过热器超温风险。但是，由于现有吹灰顺序控制，屏过两侧温差较大，屏过两侧都吹灰会对减小屏过两侧温差贡献较小，低温侧屏过积灰不严重时候也没有必要进行吹灰。

4、基于上述技术背景，本发明新增了吹灰系统控制逻辑，对超温壁面进行选择性吹灰，不仅可以降低受热面温度，减少喷水减温次数，提高锅炉经济性，同时也可以减小屏过两侧受热面温差，降低爆管风险，此外还可以节省吹灰所用蒸汽，减小吹灰磨损，从而使锅炉安全高效运行。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明涉及燃煤电厂节能技术与智能控制技术领域，尤其涉及一种采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法，该方法综合运用了锅炉原理、锅炉热力计算和锅炉经济性分析等知识。

2、为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、根据本发明实施例的第一方面，提供一种采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法。

4、在一些可选实施例中，一种采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法，包括如下步骤：

5、步骤s1.将屏式过热器划分成多个的监测区域，并将各个监测区域与对应的吹灰器关联，针对壁面不同危险区域有选择性的启动蒸汽吹灰器；

6、步骤s2.获取锅炉屏式过热器温度的运行数据，并对运行数据进行处理和可视化监测，当出现监测区域高温报警、监测区域两侧温差较大时，启动对应的蒸汽吹灰器；

7、步骤s3.针对本专利所述方法提出对应的计算公式，对以烟气、吹灰蒸汽和屏式过热器管壁所组成的热力系统进行热力计算，量化蒸汽吹扫时间和煤耗量；

8、可选地，步骤s1中，将屏式过热器划分成多个的监测区域，并将各个监测区域与对应的吹灰器关联，针对壁面不同危险区域有选择性的启动蒸汽吹灰器，包括：

9、步骤s11.合理的设计吹灰器布置位置。对吹灰器位置的设计主要以锅炉运行经验位置，吹灰器位置常设置在积灰较多的区域，同时积灰较多的区域也是容易发生壁面超温的区域。

10、步骤s12.根据吹灰器布置位置和屏式过热器温度分布情况和合理的划分监测区域。将整个屏式过热器受热面划分为多个较小的监测区域，实现对超温位置的精确监测。

11、步骤s13.将划分的区域与吹灰器编号关联，并给出吹灰器的启动逻辑，实现对超温位置的精确吹扫降温，避免吹灰蒸汽的浪费。

12、可选地，步骤s2中，获取锅炉屏式过热器温度的运行数据，并对运行数据进行处理和可视化监测，当出现监测区域高温报警、监测区域两侧温差较大时，启动对应的蒸汽吹灰器；包括：

13、步骤s21.采集锅炉屏式过热器壁温运行数据，包括1-15监测区域内屏式过热器两侧的壁温数据。并将统一监测区域内的屏式过热器两侧的壁温数据相减，得到屏式过热器两侧温差数据。

14、步骤s22.对监测区域壁温数据和温差数据进行处理和可视化监测。将明显偏离数据趋势的异常值剔除，并结合该异常值前后数据进行插值计算，将剔除的异常数据补充完全。当出现监测区域高温报警、监测区域两侧温差较大时，启动对应的蒸汽吹灰器。

15、可选地，步骤s3中，针对本专利所述方法提出对应的计算公式，对以烟气、吹灰蒸汽和屏式过热器管壁所组成的热力系统进行热力计算，量化蒸汽吹扫时间和煤耗量，包括：

16、步骤s31.根据能量守恒定律进行屏式过热器局部超温区域的热力计算。对于采用吹灰蒸汽降低屏过壁温方法的热力计算方法，主要采用能量守恒原理分析以烟气、吹灰蒸汽和屏过管壁所组成的热力系统。即吹灰蒸汽从屏过管壁带走的总热量等于管壁从烟气所吸收的热量。

17、步骤s32.对采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法的经济性分析。对于该方法的经济性分析，主要计算将超温管壁降低到正常值或者是降低两侧壁面温差所需要的蒸汽吹扫时间，和整个吹扫过程的煤耗量。

18、本发明的有益效果是，新增了吹灰系统控制逻辑，对超温壁面进行选择性吹扫，不仅可以降低受热面温度，减少喷水减温次数，提高锅炉经济性，同时也可以减小屏过两侧受热面温差，降低爆管风险，此外还可以节省吹灰所用蒸汽，减小吹灰磨损，从而使锅炉安全高效运行。

1.一种采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法，其特征在于，步骤s1中，将屏式过热器划分成不同的监测区域，并将各个监测区域与对应的吹灰器关联，针对壁面不同危险区域有选择性的启动蒸汽吹灰器包括：

3.如权利要求1所述的一种采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法，其特征在于，步骤s2中，获取锅炉屏式过热器温度的运行数据，并对运行数据进行处理和可视化监测，当出现监测区域高温报警、监测区域两侧温差较大时，启动对应的蒸汽吹灰器，包括：

4.如权利要求1所述的一种采用吹灰蒸汽降低锅炉屏过温度和两侧温差的方法，其特征在于，步骤s3中，针对本专利所述方法提出对应的计算公式，对以烟气、吹灰蒸汽和屏式过热器管壁所组成的热力系统进行热力计算，量化蒸汽吹扫时间和煤耗量，包括：