1.一種鍋爐吹灰優(yōu)化系統(tǒng),其特征在于:包括DCS系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),所述DCS系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通訊連接,所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括基于輻射方式的水冷壁積灰監(jiān)測(cè)模塊、基于對(duì)流方式的水平煙道換熱面積灰監(jiān)測(cè)模塊和空氣預(yù)熱器積灰監(jiān)測(cè)模塊。
2.一種如權(quán)利要求1所述的鍋爐吹灰優(yōu)化系統(tǒng)的優(yōu)化方法,其特征在于:包括以下步驟:
1)基于輻射方式的水冷壁積灰監(jiān)測(cè)模塊,建立基于輻射方式的水冷壁積灰監(jiān)測(cè)模型;
2)基于對(duì)流方式的水平煙道換熱面積灰監(jiān)測(cè)模塊,建立基于對(duì)流方式的水平煙道換熱面積灰監(jiān)測(cè)模型;
3)空氣預(yù)熱器積灰監(jiān)測(cè)模塊,建立基于差壓計(jì)算的空氣預(yù)熱器積灰監(jiān)測(cè)模型;
4)DCS系統(tǒng)采集監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息,對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果綜合分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍋爐吹灰優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟1)具體是,采用爐膛出口煙溫作為主要參數(shù)間接監(jiān)測(cè)爐膛污染,
根據(jù)古爾維奇計(jì)算關(guān)聯(lián)式:
(1)
其中,為理論燃燒溫度,℃;為玻爾茲曼常數(shù)5.67×,為爐膛黑度,是一個(gè)表示火焰有效輻射的假想黑度;為爐膛面積,為保熱系數(shù);為計(jì)算燃料量,t/h;為燃燒產(chǎn)物的平均熱容,m3/kg,M為表征爐膛火焰中心位置的參數(shù);
因?yàn)椋?/p>
(2)
其中x為爐膛平均角系數(shù),為爐膛內(nèi)平均污染系數(shù);
根據(jù)(1)(2)式可以推導(dǎo)出:
(3)
為爐膛內(nèi)平均污染系數(shù),可表征爐膛的平均污染程度,值越大表示爐膛積灰結(jié)渣輕,爐膛換熱效果好。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍋爐吹灰優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟2)具體是,利用熱平衡計(jì)算原理,在已知受熱面出口煙溫,工質(zhì)側(cè)進(jìn)、出口參數(shù)的基礎(chǔ)上,分別由工質(zhì)側(cè)和煙氣側(cè)的熱平衡方程式(4)、(5),計(jì)算該受熱面的進(jìn)口煙溫再根據(jù)傳熱方程(6),計(jì)算該工況下該受熱面的實(shí)際傳熱系數(shù)Ksj;
(4)
(5)
(6)
(7)
以上各式中式中,h′為受熱面進(jìn)口蒸汽焓,kJ/kg;h″為受熱面出口的蒸汽焓,kJ/kg;H′為受熱面進(jìn)口煙氣焓,kJ/kg;H″為受熱面出口煙氣焓,kJ/kg;為減溫水焓,kJ/kg;為計(jì)算燃料消耗量,kJ/h;為保熱系數(shù);為漏風(fēng)系數(shù);為理論冷空氣焓,kJ/kg;Ksj是實(shí)際傳熱系數(shù),;△t,傳熱溫差,℃;A,計(jì)算對(duì)流受熱面積,m2;
系統(tǒng)根據(jù)熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得到受熱面理想傳熱系數(shù),根據(jù)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到受熱面實(shí)際傳熱系數(shù)Ksj,定義受熱面的污染倍率CW為:
(8)
污染倍率的大小反映受熱面的污染程度,越接近于1表明受熱面越清潔,數(shù)值越大表明受熱面積灰程度越嚴(yán)重。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍋爐吹灰優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟3)具體是,根據(jù)流體力學(xué)基本原理,分析比較回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器進(jìn)出口煙氣壓差的變化,并對(duì)不同工況下的空預(yù)器差壓折算到標(biāo)準(zhǔn)工況下,從煙氣流動(dòng)阻力的角度出發(fā)研究鍋爐運(yùn)行中空氣預(yù)熱器的積灰嚴(yán)重程度;
根據(jù)空預(yù)器前后差壓通用表達(dá)式為:
(9)
其中z為通用阻力系數(shù);w為空預(yù)器煙氣量;
在煤質(zhì)變化不大的情況,流過(guò)空氣預(yù)熱器的煙氣量主要受鍋爐負(fù)荷和煙氣含氧量變化的影響,可以得出折算后空預(yù)器差壓;
(10)
其中,、分別表示折算壓差和實(shí)測(cè)壓差,Pa;、分別表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和實(shí)測(cè)的空預(yù)器出口煙氣過(guò)量空氣系數(shù);、分表表示額定鍋爐負(fù)荷和當(dāng)時(shí)鍋爐負(fù)荷,T/H;
在實(shí)時(shí)采集的熱力參數(shù)中,鍋爐負(fù)荷與機(jī)組負(fù)荷(MW)成正比,即,其中、分別表示額定負(fù)荷和實(shí)測(cè)負(fù)荷;而過(guò)量空氣系數(shù)可以通過(guò)實(shí)測(cè)含氧量通過(guò)公式計(jì)算得來(lái);
現(xiàn)定義實(shí)際折算差壓與理想狀態(tài)下折算差壓為空預(yù)器換熱面污染倍率,其計(jì)算公式為:
(11)
污染倍率的大小反映受熱面的污染程度,越接近于1表明受熱面越清潔,數(shù)值越大表明空預(yù)器受熱面積灰程度越嚴(yán)重。