一种基于锅炉水动力安全的调控方法、系统、装置和介质与流程

本申请涉及燃煤机组安全运行，特别是涉及一种基于锅炉水动力安全的调控方法、系统、装置和介质。

背景技术：

1、燃煤机组尤其是超临界机组在运行过程中往往会产生水动力失稳问题，威胁机组安全稳定运行。特别是新能源装机容量近年来大幅增长，迫于电网调峰压力，一方面燃煤机组往往要在50％甚至30％额定负荷以下工况下长期运行，过低的运行负荷导致机组给水流量大幅降低，增加了机组发生流动停滞、倒流以及传热恶化等风险；另一方面燃煤机组面临着频繁快速变负荷的运行现状，频繁的负荷波动也对水动力的安全运行带来了极大的挑战。

2、目前水动力安全发生问题，可通过停机检修和重新设计水冷壁等结构来解决；在运行过程中，可根据锅炉内的温度进行人工调整，但受监测数据准确性和运行人员技术水平影响，很难确保水动力的安全运行。

3、因此，如何实现在线调控，提高水动力运行安全性是本领域技术人员所需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种基于锅炉水动力安全的调控方法、系统、装置和介质，用于解决目前很难确保水动力的安全运行的问题。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种基于锅炉水动力安全的调控方法，包括：

3、实时获取锅炉内水冷壁上各区域的温度，并调用所述水冷壁上每根管道的流量；

4、根据所述温度和所述流量确定所述水冷壁各区域的热流率，确定所述热流率中与均值的相对偏差大于预设值的目标热流率，并确定所述目标热流率所对应的目标区域，以及所述热流率的均匀度；

5、实时获取所述锅炉的炉内监测参数，根据所述目标区域对所述锅炉的燃烧系统进行调控，以将所述均匀度调整至预设范围内，并确保所述炉内监测参数满足预设条件。

6、可选的，所述调用所述水冷壁上每根管道的流量之前，还包括：

7、获取所述水冷壁上的管道排布阵列，根据所述管道排布阵列建立水冷壁模型，根据所述水冷壁模型和所述水冷壁的总给水量确定所述水冷壁上每根管道的所述流量。

8、可选的，若所述燃烧系统包括燃烧器和磨煤机，所述炉内监测参数包括炉内温度场图像和各气体含量，所述根据所述目标区域对所述锅炉的燃烧系统进行调控，以将所述均匀度调整至预设范围内，并确保所述炉内监测参数满足预设条件，包括：

9、根据所述目标区域调整所述燃烧器的风粉分配比例、所述燃烧器的喷口摆角、所述磨煤机的煤粉细度和煤粉均匀性中的任一种或任几种的组合；

10、并确保所述炉内温度场图像的火焰中心位置与所述炉内温度场图像的中心位置的距离在预设距离范围内，以及保证各所述气体含量在各自对应的预设含量范围内。

11、可选的，所述根据所述目标区域对所述锅炉的燃烧系统进行调控，以将所述均匀度调整至预设范围内，并确保所述炉内监测参数满足预设条件之后，还包括：

12、实时获取所述锅炉的尾部烟气系统的烟气监测参数；

13、对所述燃烧系统进行调控，以将所述烟气监测参数朝向运行负荷对应的预设经济运行值进行调整，并保持所述均匀度在所述预设范围内。

14、可选的，所述烟气监测参数包括氧气含量、氮氧化物含量和烟气温度。

15、本申请还提供一种基于锅炉水动力安全的调控系统，应用于所述的基于锅炉水动力安全的调控方法，包括：燃烧控制系统、水动力壁温监测系统和水动力监测预警系统；

16、所述水动力壁温监测系统设于锅炉的水冷壁上，用于监测所述水冷壁上各区域的温度，所述水动力监测预警系统分别与所述燃烧控制系统和所述水动力壁温监测系统连接，用于实时获取所述温度和调用所述水冷壁上每根管道的流量，根据所述温度和所述流量确定所述水冷壁各区域的热流率，确定所述热流率中与均值的相对偏差大于预设值的目标热流率，并确定所述目标热流率所对应的目标区域，以及所述热流率的均匀度，所述燃烧控制系统用于实时获取所述锅炉的炉内监测参数，根据所述目标区域对所述锅炉的燃烧系统进行调控，以将所述均匀度调整至预设范围内，并确保所述炉内监测参数满足预设条件。

17、可选的，所述水动力壁温监测系统包括多个光纤光栅测温装置，所述光纤光栅测温装置设于所述水冷壁的管道上，所述光纤光栅测温装置包括多个探测单元，多个所述探测单元沿所述管道的长度方向间隔分布。

18、本申请还提供一种基于锅炉水动力安全的调控装置，包括：

19、第一获取模块，用于实时获取锅炉内水冷壁上各区域的温度，并调用所述水冷壁上每根管道的流量；

20、第一确定模块，用于根据所述温度和所述流量确定所述水冷壁各区域的热流率，确定所述热流率中与均值的相对偏差大于预设值的目标热流率，并确定所述目标热流率所对应的目标区域，以及所述热流率的均匀度；

21、第一调控模块，用于实时获取所述锅炉的炉内监测参数，根据所述目标区域对所述锅炉的燃烧系统进行调控，以将所述均匀度调整至预设范围内，并确保所述炉内监测参数满足预设条件。

22、本申请还提供一种基于锅炉水动力安全的调控装置，包括存储器，用于存储计算机程序；

23、处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述的基于锅炉水动力安全的调控方法的步骤。

24、本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于锅炉水动力安全的调控方法的步骤。

25、本申请所提供的一种基于锅炉水动力安全的调控方法，包括：实时获取锅炉内水冷壁上各区域的温度，并调用水冷壁上每根管道的流量；根据温度和流量确定水冷壁各区域的热流率，确定热流率中与均值的相对偏差大于预设值的目标热流率，并确定目标热流率所对应的目标区域，以及热流率的均匀度；实时获取锅炉的炉内监测参数，根据目标区域对锅炉的燃烧系统进行调控，以将均匀度调整至预设范围内，并确保炉内监测参数满足预设条件。相比仅根据锅炉温度进行调控，本申请考虑到温度和流量，根据温度和流量以确定水冷壁各区域的热流率，并根据热流率对燃烧系统进行调控，以使水冷壁上各区域的热流率尽可能趋于一致，并且在调控的同时还确保炉内监测参数满足预设条件，因此，在实现在线调控的同时，能够提高水动力运行安全性。

26、本申请所提供的一种基于锅炉水动力安全的调控系统、装置和介质的有益效果与方法对应，效果如上。

技术特征：

1.一种基于锅炉水动力安全的调控方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于锅炉水动力安全的调控方法，其特征在于，所述调用所述水冷壁上每根管道的流量之前，还包括：

3.根据权利要求1所述的基于锅炉水动力安全的调控方法，其特征在于，若所述燃烧系统包括燃烧器和磨煤机，所述炉内监测参数包括炉内温度场图像和各气体含量，所述根据所述目标区域对所述锅炉的燃烧系统进行调控，以将所述均匀度调整至预设范围内，并确保所述炉内监测参数满足预设条件，包括：

4.根据权利要求1所述的基于锅炉水动力安全的调控方法，其特征在于，所述根据所述目标区域对所述锅炉的燃烧系统进行调控，以将所述均匀度调整至预设范围内，并确保所述炉内监测参数满足预设条件之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的基于锅炉水动力安全的调控方法，其特征在于，所述烟气监测参数包括氧气含量、氮氧化物含量和烟气温度。

6.一种基于锅炉水动力安全的调控系统，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的基于锅炉水动力安全的调控方法，包括：燃烧控制系统、水动力壁温监测系统和水动力监测预警系统；

7.根据权利要求6所述的基于锅炉水动力安全的调控系统，其特征在于，所述水动力壁温监测系统包括多个光纤光栅测温装置，所述光纤光栅测温装置设于所述水冷壁的管道上，所述光纤光栅测温装置包括多个探测单元，多个所述探测单元沿所述管道的长度方向间隔分布。

8.一种基于锅炉水动力安全的调控装置，其特征在于，包括：

9.一种基于锅炉水动力安全的调控装置，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的基于锅炉水动力安全的调控方法的步骤。

技术总结本申请公开了一种基于锅炉水动力安全的调控方法、系统、装置和介质，涉及燃煤机组安全运行技术领域，包括：实时获取锅炉内水冷壁上各区域的温度，调用水冷壁上每根管道的流量；根据温度和流量确定水冷壁各区域的热流率，确定热流率中与均值的相对偏差大于预设值的目标热流率，确定目标热流率所对应的目标区域，以及热流率的均匀度；实时获取锅炉的炉内监测参数，根据目标区域对锅炉的燃烧系统进行调控，以将均匀度调整至预设范围内，并确保炉内监测参数满足预设条件。根据热流率对燃烧系统进行调控，使水冷壁上各区域的热流率趋于一致，调控的同时还确保炉内监测参数满足预设条件，实现在线调控的同时，能够提高水动力运行安全性。技术研发人员：张鹏威,于鹏峰,郭栋,何建乐,刘法志,黄永琛,唐秀能,陈军华,王晓霞,陈广伟,李晶受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31