一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统的制作方法

本发明属于燃煤电站锅炉运行，尤其涉及一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统。

背景技术：

1、火力发电设备的主力机组大多采用四角切向布置燃烧器的喷燃锅炉。这种锅炉采用链式着火、旋转燃烧，能使炉膛中央低压区的煤粉、氧气和高温烟气等得到充分混合，因而，具有湍动混合强、燃烧效率高的特点，并且对煤种、炉型、机组容量、制粉系统等有较广的适应性。

2、为了降低发电成本，四角切圆锅炉主要以褐煤等为主，褐煤为劣质煤，长时间掺烧非设计劣质煤时会导致锅炉炉膛受热面结焦，而炉膛受热面结焦会影响锅炉受热面的换热效果，使得锅炉效率下降、供电煤耗升高，由于锅炉受热面特殊的运行环境，长期以来运行人员主要通过燃烧优化或者更换煤种来进行调整，可靠性相对较差。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，以解决现有的燃煤电站锅炉的受热面结焦的问题。

2、为了解决以上问题，本发明提供了一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，所述燃煤锅炉包括炉膛和烟道以及设置于炉膛外周的水冷壁，还包括在所述炉膛顶部沿烟气流动方向依次设置的分隔屏过热器、末级过热器和末级再热器；所述控制系统包括：用于监测所述分隔屏过热器入口的烟气温度的第一温度测量装置、用于监测所述末级过热器入口的烟气温度的第二温度测量装置、用于监测所述末级再热器入口的烟气温度的第三温度测量装置以及设置于所述水冷壁上的纳米陶瓷材料喷涂层；

3、其中，基于所述第一温度测量装置、第二温度测量装置以及第三温度测量装置监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，使得所述水冷壁具有合适范围的吸热量，控制所述分隔屏过热器入口的烟气温度为t1、所述末级过热器入口的烟气温度为t2以及所述末级再热器入口的烟气温度为t3，进而抑制燃煤锅炉的受热面结焦；

4、其中，t1＜1350℃，t2＜970℃，t3＜850℃。

5、优选地，所述基于所述第一温度测量装置、第二温度测量装置以及第三温度测量装置监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，包括：

6、s10、基于所述第一温度测量装置、第二温度测量装置以及第三温度测量装置监测到的初始温度数据以及燃煤锅炉本身监测的温度数据，计算燃煤锅炉各个受热面的吸热比例和吸热量；

7、s20、在锅炉满负荷下，根据公式△q＝q×(ht1-h1350)计算出所述水冷壁需要增加的吸热量△q；其中，q为所述分隔屏过热器入口的烟气流量，ht1为所述分隔屏过热器入口的烟气温度为t1时对应的烟气焓值，h1350为所述分隔屏过热器入口的烟气温度为1350℃时对应的烟气焓值；

8、s30、根据公式：δ＝(q水冷壁+△q)/(t4烟气-t4水冷壁)/ε计算出增加换热量时所述水冷壁需要达到的发射率δ；其中，q水冷壁为水冷壁原有吸热量，t烟气为燃煤锅炉主燃烧器区域的烟气温度，t水冷壁为水冷壁的壁温，ε为玻尔兹曼常数；

9、s40、基于步骤s30获得的发射率δ计算所述水冷壁需要喷涂纳米陶瓷材料的面积，根据计算确定的面积在所述水冷壁上喷涂纳米陶瓷材料，形成所述纳米陶瓷材料喷涂层。

10、优选地，1200℃≤t1＜1350℃，850℃≤t2＜970℃，750℃≤t3＜850℃。

11、本发明实施例提供的一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，在分隔屏过热器入口、末级过热器入口以及末级再热器入口分别安装温度测量装置，由温度测量装置测量各个受热面入口的烟气温度，根据监测到的初始温度数据计算出所述水冷壁上需要喷涂纳米陶瓷材料的区域面积，以此对水冷壁进行喷涂改性，提高水冷壁表面发射率，使得所述水冷壁具有合适范围的吸热量，降低各个受热面入口的烟气温度，抑制锅炉受热面结焦。

技术特征：

1.一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，所述燃煤锅炉包括炉膛(1)和烟道(2)以及设置于炉膛外周的水冷壁(6)，还包括在所述炉膛(1)顶部沿烟气流动方向依次设置的分隔屏过热器(3)、末级过热器(4)和末级再热器(5)；其特征在于，所述控制系统包括：用于监测所述分隔屏过热器(3)入口的烟气温度的第一温度测量装置(71)、用于监测所述末级过热器(4)入口的烟气温度的第二温度测量装置(72)、用于监测所述末级再热器(5)入口的烟气温度的第三温度测量装置(73)以及设置于所述水冷壁上的纳米陶瓷材料喷涂层；

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述基于所述第一温度测量装置(71)、第二温度测量装置(72)以及第三温度测量装置(73)监测到的初始温度数据，设置所述纳米陶瓷材料喷涂层的面积，包括：

3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，1200℃≤t1＜1350℃，850℃≤t2＜970℃，750℃≤t3＜850℃。

技术总结本发明公开了一种用于抑制燃煤锅炉的受热面结焦的控制系统，所述控制系统包括：用于监测分隔屏过热器入口的烟气温度的第一温度测量装置、用于监测末级过热器入口的烟气温度的第二温度测量装置、用于监测末级再热器入口的烟气温度的第三温度测量装置以及设置于水冷壁上的纳米陶瓷材料喷涂层；其中，基于第一温度测量装置、第二温度测量装置以及第三温度测量装置监测到的初始温度数据，设置纳米陶瓷材料喷涂层的面积，使得水冷壁具有合适范围的吸热量，控制分隔屏过热器入口的烟气温度为T<subgt;1</subgt;、末级过热器入口的烟气温度为T<subgt;2</subgt;以及末级再热器入口的烟气温度为T<subgt;3</subgt;，进而抑制燃煤锅炉的受热面结焦。技术研发人员：田永强,石全成,吴承刚,朱金庆,吕为智,何翔,陶丽,张宇涛受保护的技术使用者：中电投新疆能源化工集团五彩湾发电有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13