一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，所述系統(tǒng)包括：給煤量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量；風(fēng)量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量；煤炭熱值測(cè)量裝置，用于測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及數(shù)據(jù)處理裝置，用于利用根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值通過(guò)熱量信號(hào)算法來(lái)，計(jì)算所述鍋爐的熱量值，以對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量。
【專利說(shuō)明】一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，具體地，涉及一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，超臨界循環(huán)流化床(CFB)鍋爐發(fā)展迅速，但是專門(mén)對(duì)于超臨界CFB鍋爐熱量值的監(jiān)控方案卻很少。目前關(guān)于鍋爐熱量值的研究主要有四種:第一種為美國(guó)L&N公司提出的直接能量平衡(DEB)協(xié)調(diào)控制方案，由汽輪機(jī)一級(jí)壓力加汽包壓力微分構(gòu)造熱量信號(hào)；第二種為利用CCD攝像機(jī)攝取爐膛火焰圖像，經(jīng)過(guò)處理后得到爐膛輻射強(qiáng)度信號(hào)，將此信號(hào)作為中間變量來(lái)構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)，然后將爐膛輻射能信號(hào)和直接能量平衡熱量信號(hào)利用信息融合結(jié)合起來(lái)構(gòu)造熱量信號(hào)；第三種方法是利用爐膛排煙氧量及鍋爐總風(fēng)量來(lái)構(gòu)造熱量信號(hào)，然后通過(guò)計(jì)算得到熱量信號(hào)；第四種方法是從汽水系統(tǒng)吸熱過(guò)程中提取熱量信號(hào)的方法，認(rèn)為水冷壁的吸熱量與煤燃燒后的發(fā)熱量之間存在近似線性的關(guān)系，由此可以推導(dǎo)出利用水冷壁的吸熱量計(jì)算熱量信號(hào)的方法，而該方法對(duì)負(fù)荷的范圍有所限制。
[0003]基于以上研究的CFB鍋爐熱量值監(jiān)控系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。但是，這些監(jiān)控系統(tǒng)或者是沿用普通煤粉鍋爐的熱量構(gòu)造方法，或者是經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，但是均無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱量信號(hào)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量。循環(huán)流化床(CFB)鍋爐與煤粉鍋爐相比，最大的不同在于燃燒機(jī)制的不同。煤粉爐的燃燒釋放熱量來(lái)自于瞬間進(jìn)入爐膛的給煤量，一旦給煤供應(yīng)停止，燃燒便很快終止；而循環(huán)流化床鍋爐的燃燒發(fā)熱量主要來(lái)自于鍋爐中大量未燃盡的即燃碳(即當(dāng)前大量存儲(chǔ)在爐膛中即將燃燒的碳)，而不是瞬間加入的給煤量。大量存儲(chǔ)在爐膛中碳的燃燒發(fā)熱量為當(dāng)前鍋爐主導(dǎo)發(fā)熱量，這種即燃碳質(zhì)量動(dòng)態(tài)蓄積的機(jī)制代表了循環(huán)流化床燃燒的本質(zhì)機(jī)制，貫穿于循環(huán)流化床運(yùn)行過(guò)程的始終。而目前，還沒(méi)有適用于超臨界循環(huán)流化床鍋爐這種大慣性、大延遲系統(tǒng)的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，以對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:給煤量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量；風(fēng)量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量；煤炭熱值測(cè)量裝置，用于測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值，計(jì)算所述鍋爐的熱量值。
[0006]本發(fā)明還提供一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控方法，所述方法包括:檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量；檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量；測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值，計(jì)算所述鍋爐的熱量值。
[0007]本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)供應(yīng)至鍋爐的給煤量、總風(fēng)量及煤炭熱值，然后根據(jù)這些參數(shù)來(lái)計(jì)算鍋爐的熱量值，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐熱量進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量。
[0008]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的給煤量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的DPU控制器的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)各部分之間的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括給 煤量檢測(cè)裝置11，用于檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入鍋爐的給煤量；風(fēng)量檢測(cè)裝置12，用于檢測(cè)供應(yīng)至鍋爐的總風(fēng)量；煤炭熱值測(cè)量裝置13，用于測(cè)量送入鍋爐的煤炭熱值；以及數(shù)據(jù)處理裝置10，用于根據(jù)給煤量、總風(fēng)量和煤炭熱值，計(jì)算鍋爐的熱量值。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以根據(jù)以下模型計(jì)算鍋爐的熱量值:
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 給煤量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量； 風(fēng)量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量； 煤炭熱值測(cè)量裝置，用于測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值，計(jì)算所述鍋爐的熱量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)以下模型計(jì)算所述鍋爐的熱量值: 即熱煤炭量模型:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述給煤量檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)輸入至所述鍋爐的煤炭的重量的稱重傳感器及用于檢測(cè)輸送煤炭至所述鍋爐的皮帶的速度的速度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)量檢測(cè)裝置包括置于所述循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)和流化風(fēng)機(jī)的出口處的多個(gè)風(fēng)量計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括控制裝置，用于根據(jù)所述鍋爐熱量值生成控制信號(hào)以控制所述鍋爐的正常運(yùn)行。
6.一種循環(huán)流化床鍋爐的熱量信號(hào)監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法包括: 檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量； 檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量； 測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及 根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值通過(guò)熱量信號(hào)算法來(lái)計(jì)算所述鍋爐的熱量值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)以下模型計(jì)算所述鍋爐的熱量值: 即熱煤炭量模型
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)給煤量包括檢測(cè)輸入至所述鍋爐的煤炭重量和輸送煤炭至所述鍋爐的皮帶的速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述總風(fēng)量包括所述循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)和流化風(fēng)機(jī)的出口處的風(fēng)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)所述鍋爐熱量值生成控 制信號(hào)以控制所述鍋爐的正常運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】F23C10/30GK103742902SQ201410008668
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】李影平, 王蜀湘, 雷秀堅(jiān), 陳 峰, 吳玉平, 朱玉文, 王勇, 莫紅軍, 張奎 申請(qǐng)人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華國(guó)能集團(tuán)有限公司, 四川白馬循環(huán)流化床示范電站有限責(zé)任公司