一种基于燃煤电站锅炉蒸汽温度调节的吹灰优化方法与流程

本发明涉及燃煤电站锅炉吹灰，尤其涉及一种基于燃煤电站锅炉蒸汽温度调节的吹灰优化方法。

背景技术：

1、锅炉作为发电厂的三大主机设备之一，其安全运行对电力供应的连续性和稳定性至关重要。由于煤炭成分中含有大量不可燃烧风灰分存在，锅炉在正常运行期间，不可避免地会出现受热面积灰和结焦的情况。

2、目前，为了解决锅炉积灰和结焦的问题，锅炉绝大多数采用的是利用吹灰器对运行中的锅炉受热面进行吹灰操作，来缓解和消除锅炉受热面的积灰和结焦问题。但是在锅炉吹灰期间，伴随受热面积灰和结焦的清除，会同时出现主再热蒸汽温度波动幅度大，平均汽温水平低于设计值等问题，进而导致锅炉正常吹灰操作经常需要中断或者暂停。因此，传统的锅炉吹灰方法和汽温波动幅度过大的矛盾已经越来越突出，严重影响锅炉的安全稳定和经济运行。

3、cn112283731a公开了一种燃煤电站锅炉受热面吹灰方法和系统，涉及红外摄像头和吹灰器，方法包括：通过红外摄像头实时采集锅炉受热面的红外辐射图像；根据红外辐射图像和预设的红外测温算法，计算锅炉受热面的第一温度值和锅炉受热面的积灰层表面的第二温度值；基于第一温度值、第二温度值和预设的导热系数，确定锅炉受热面的积灰区域和当前积灰厚度信息；将积灰区域划分为多个子区域，依据当前积灰厚度信息计算每个子区域的平均积灰厚度信息；根据每个子区域的平均积灰厚度信息，控制吹灰器对每个子区域执行吹灰操作。

4、cn111076200a公开了一种锅炉炉膛吹灰装置，包括机架，机架上设有电机，电机输出端与减速箱的输入端相连接，减速箱输出端连接有输出轴，输出轴上连接有主动齿轮，主动齿轮通过链条连接有从动齿轮，机架底部连接有干燥组件，干燥组件右侧连接有进气管，干燥组件左侧转动连接有排气管，排气管穿过从动齿轮，排气管上连接有吹灰管，吹灰管上设有密封组件，机架右侧设有控制面板；通过干燥组件对蒸汽进行干燥，蒸汽通过干燥组件时，蒸汽流动时带动扇叶转动，扇叶通过连接座带动转轴一起转动，转轴带动搅拌杆转动，搅拌杆对干燥颗粒进行搅拌，对蒸汽的干燥效果好，吹灰时，密封组件与锅炉外壁密封接触，能够防止烟灰飞出。

5、cn103759277a公开一种燃煤电站锅炉智能吹灰闭环控制方法、装置和系统。其中根据实时采集到的现场数据，确定受热面的清洁因子、时间积分因子和对应的补充因子，并分别转换为模糊论域中的量化等级，将清洁因子量化等级、时间积分因子量化等级和补充因子量化等级输入预先设定的吹灰模糊控制模型，对吹灰模糊控制模型进行解算，以得到相对应的吹灰置信度，根据吹灰置信度和机组工况生成对应的吹灰指令，将吹灰指令发送给plc控制器，以便plc控制器根据吹灰指令进行相应的吹灰操作。通过综合考虑影响吹灰的运行因素对吹灰系统实现闭环控制，在受热面换热特性得到保证的情况下，最大限度降低吹灰频率，达到节能降耗、提高机组运行经济性和安全性的目的。

6、但是上述方法需要增设新的红外摄像头灯测温装置、电脑控制程序或新的吹灰装置，导致机组运行成本提高。

7、因此，开发一种无需额外增加装置设备及软件程序等的基于燃煤电站锅炉蒸汽温度调节的吹灰优化方法，提高锅炉运行的安全稳定和经济性具有重要意义。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于燃煤电站锅炉蒸汽温度调节的吹灰优化方法，研究分析锅炉各受热面区域的吹灰器运行时锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度的变化规律，对锅炉各受热面区域内吹灰器的启动顺序和吹灰器的投入数量进行优化调整和评估，得出锅炉吹灰的最优方案，提高锅炉运行的经济性和安全性。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种基于燃煤电站锅炉蒸汽温度调节的吹灰优化方法，所述吹灰优化方法包括如下步骤：

4、步骤一：在锅炉负荷稳定工况下，依次研究分析锅炉各受热面区域的吹灰器运行时，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度的变化规律；

5、步骤二：根据所述的变化规律，对锅炉各受热面区域内吹灰器的启动顺序和吹灰器的投入数量进行调整，得到调整后的吹灰方案；所述调整后的吹灰方案包括锅炉各受热面区域内吹灰器的启动顺序和锅炉各受热面区域每次连续投入吹灰器的数量；

6、步骤三：在锅炉负荷稳定工况下，按照所述调整后的吹灰方案进行锅炉吹灰试验，再次研究分析得出调整后锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

7、步骤四：对所述调整后锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律进行评估，若评估合格，则吹灰优化结束，确定最终的吹灰方案；若评估不合格，则重复步骤二～步骤四，直到评估合格。

8、本发明所述的基于燃煤电站锅炉蒸汽温度调节的吹灰优化方法以锅炉运行中的主蒸汽温度和再热蒸汽温度作为为评估指标，以该评估指标偏离设计值小和波动幅度小作为基本原则，重新优化调整各受热面区域内吹灰器的启动顺序，保证吹灰期间锅炉蒸汽参数处于最优状态，从而防止吹灰操作中断或者暂停，保持吹灰操作连续性，提高锅炉运行的安全稳定和经济性。

9、本发明所述锅炉负荷稳定工况是指锅炉的蒸发量、工质的压力和温度、烟气温度和燃料消耗等工况参数基本保持不变的运行工况。

10、优选地，步骤一所述锅炉各受热面区域包括水冷壁区域、屏式过热器区域、高温过热器区域、高温再热器区域、低温过热器区域、低温再热器区域和省煤器区域。

11、优选地，步骤一所述依次研究分析锅炉各受热面区域的吹灰器运行是按照烟气流向对锅炉各受热面区域吹灰器运行依次研究分析。

12、优选地，所述烟气流向为沿着水冷壁区域、屏式过热器区域、高温过热器区域、高温再热器区域、低温过热器区域、低温再热器区域和省煤器区域依次流动。

13、优选地，步骤一所述锅炉各受热面区域的吹灰器运行是手动逐对投入锅炉各受热面区域的吹灰器。

14、优选地，步骤一所述锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度的变化规律包括由锅炉各受热面区域内的每对吹灰器投入前和投入后的主蒸汽和再热蒸汽温度变化形成的变化规律。

15、优选地，所述变化规律用曲线图表示，可以直观地看出每对吹灰器投入前和投入后对锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度的影响。

16、优选地，步骤二所述对锅炉各受热面区域内吹灰器的启动顺序和投入数量进行调整包括：当锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度升高，则增加投入使锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度降低的吹灰器并停止投入使锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度升高的吹灰器；当锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度降低时，则相反。

17、本发明通过对不同各受热面区域吹灰器投入后，主再热蒸汽温度变化规律的研究，归纳出哪些受热面区域内的吹灰器投入时，会引起主再热蒸汽温度上升，哪些受热面区域内的吹灰器投入时，会引起主再热蒸汽温度下降。而且，将会引起主再热蒸汽温度上升的吹灰器穿插编入会引起主再热蒸汽温度下降的吹灰器的中间，依次交替进行吹灰。穿插的原则是，当某受热面区域内的吹灰器a投入导致主再热蒸汽温度水平下降幅度超出预期的时候，停止该受热面吹灰器运行，在此处投入可引起主再热蒸汽温度上升的吹灰器b运行；当主再热蒸汽温度水平恢复至正常水平时，停止a运行，重新启动b运行。

18、优选地，步骤四所述评估不合格包括锅炉的主蒸汽温度低于设计值5℃以上，例如可以是5℃、8℃、10℃、15℃、18℃或20℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；锅炉的再热蒸汽温度低于设计值5℃以上，例如可以是5℃、8℃、10℃、15℃、18℃或20℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

19、优选地，步骤四所述评估不合格还包括锅炉的主蒸汽温度的波动幅度>5℃，例如可以是5℃、8℃、10℃、15℃、18℃或20℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；锅炉的再热蒸汽温度的波动幅度>5℃，例如可以是5℃、8℃、10℃、15℃、18℃或20℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

20、作为本发明优选的技术方案，所述吹灰优化方法包括如下步骤：

21、s1-在锅炉负荷稳定工况下，研究分析水冷壁区域吹灰器运行时，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

22、s2-在锅炉负荷稳定工况下，研究分析屏式过热器区域吹灰器运行时，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

23、s3-在锅炉负荷稳定工况下，研究分析高温过热器区域吹灰器运行时，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

24、s4-在锅炉负荷稳定工况下，研究分析高温再热器区域吹灰器运行时，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

25、s5-在锅炉负荷稳定工况下，研究分析低温过热器区域吹灰器运行时，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

26、s6-在锅炉负荷稳定工况下，研究分析低温再热器区域吹灰器运行时，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

27、s7-在锅炉负荷稳定工况下，研究分析省煤器区域吹灰器运行时，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

28、s8-根据s1～s7所述的变化规律，优化调整水冷壁区域、屏式过热器区域、高温过热器区域、高温再热器区域、低温过热器区域、低温再热器区域、省煤器区域吹灰器的吹灰顺序和上述各区域吹灰器每次连续投入的数量；

29、s9-在锅炉负荷稳定工况下，按照s8优化调整后的吹灰顺序，进行锅炉吹灰试验，再次研究分析得出调整后锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；

30、s10-对s9调整后锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律进行评估，如锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度水平均低于设计值5℃以上，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度的波动幅度>5℃，继续优化调整s8的吹灰顺序，然后按照s10优化调整后的吹灰顺序，进行锅炉吹灰试验，再次研究分析主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化规律；如此重复进行s9～s10步骤；

31、如s9进行的锅炉吹灰试验，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度水平均低于设计值5℃以下，锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度的波动幅度≤5℃，吹灰优化结束，确定最终的优化吹灰顺序。

32、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

33、本发明提供的基于燃煤电站锅炉蒸汽温度调节的吹灰优化方法以锅炉的主蒸汽温度和再热蒸汽温度作为指标，优化调整锅炉各受热面区域的吹灰器的启动顺序和锅炉各受热面区域每次连续投入吹灰器的数量，实现吹灰期间锅炉蒸汽参数处于最优状态，保证锅炉安全稳定运行。