锅炉炉膛温度测量技术的重大突破

锅炉炉膛温度测量技术的重大突破

侯子良

(过程自动化技术中心北京100011)

[摘要]本文阐述了锅炉炉膛温度(场)测量的重要性，分析了传统炉膛温度测量技术的缺点，以及由此导致目前炉膛温度测量基本上还处于空白的现状。作者与有关专家一起，经过一年多的调查研究，包括实地考察，在文中向读者详细介绍了国际上最新推向市场的先进炉膛声波测温系统，作者认为，这是火电厂极其重要而有难度很大的一种热工测量技术的重大突破，它的推广应用必将对我国电站锅炉安全、节能和减排产生重大影响。

[关键词]炉膛声波测温系统高强度声波发生器多接收器技术炉管泄漏检测

1、锅炉炉膛温度（场）测量的重要性

火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。长期来没有一种可靠和准确的测量炉膛温度（场）的手段，使优化燃烧失去直接监控和判别的依据。炉膛温度（场）测量的重要性表现为：

1）监控炉膛出口温度

◇防止出口温度过高导致过热器结焦和管壁超温

◇防止启动时出口温度升高太快和烧坏处于无蒸汽流过的再热器管（干烧）

◇监控出口温度判别水冷壁吸热情况优化吹灰控制

◇控制不同负荷下的合理炉膛出口温度，合理分配辐射热和对流热的比例，减少过热器和再热器的喷水量，提高回热效率（例如：对于300MW机组，再热器喷水每减少10t/h，煤耗降低约1.91g/kwh）。

2）矫正燃烧不均衡

◇及时发现和矫正两侧烟温、汽温的偏差

◇防止烟气偏向一侧导致该侧水冷壁磨损、结焦

◇防止燃烧偏斜导致汽包水位两侧严重偏差，发生重大事故（据调查，燃烧偏斜有时可导致汽包水位左右侧实际偏差达100-200mm）

◇防止局部过热而流渣

3）提高燃烧效率

◇优化风煤比，将过量空气系数降低至合理范围内

◇均衡各侧（角）燃烧器的风量分配

◇控制火焰中心高度，使煤粉在炉膛内充分燃尽，又确保合理的热量分配

◇为优化燃烧控制系统提供更直接判据，使优化系统更具可操作性4）降低污染物排放

◇防止出现局部火焰过热，降低NO X生成（当局部火焰温度达到1482℃时，NO X 生成将成指数级增加）

◇对于配置有脱硝装置的锅炉，由于烟气中NO X含量降低，可大大降低脱硝装置运行费用

2、传统炉膛温度测量技术的现状和缺点

正因为炉膛温度测量如此重要，长期来人们进行了大量研究，开发出了各种不同原理的测量装置，但由于其固有的缺点，应用情况一直不佳，甚至大部分锅炉上至今仍是一个空白，使锅炉燃烧监控失去了一个重要依据。

传统炉膛温度测量装置主要有接触式（伸缩式温度计）和非接触式两类，而非接触式常见有辐射式温度计和光谱图象检测系统，这些技术存在的缺点是：

1）接触式（伸缩式温度计）

目前300MW及以上机组的锅炉均配供有价格昂贵的测量炉膛出口烟气温度的伸缩式温度计，但由于探针深入炉膛很长，笨重、易变形卡涩，故障率高，因此，许多电厂实际上已停用。此外，探针受耐温限制，一般仅在锅炉启动时伸入炉膛测量出口烟气温度，当烟温达到一定值时，必须马上退出炉膛，因此，其允许使用温度范围和作用也有限。

2）辐射式温度计

众所周知炉膛烟气辐射大多不在可见光范围内，因此，目前常见的辐射式温度计主要是红外式温度计，它测量表面或区域的红外光强度。由于炉膛烟气是气态发光，温度分布不均匀，成分不固定，再加上飞灰颗粒辐射的存在，因此，组成的光谱波长和穿透力等不确定，从而导致被测区域不确定，测量误差大。由于上述缺点影响了辐射式温度计在锅炉炉膛烟气温度测量领域的应用。

3）飞灰颗粒辐射光谱测量

这类温度测量系统是利用图像检测炉膛烟气中主要是飞灰颗粒辐射的可见光（包栝一定波长红外光，以提高温度测量上限），经计算机进行极其复杂的图象处理，从而得到炉膛内烟气的温度分布。由于受飞灰颗粒成分浓度和分布的影响，镜头污染

第8章 炉膛安全监控系统(高)

第8章炉膛安全监控系统(高) 概述 一、炉膛安全监控系统的地位大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量比较多，有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风(二次风)挡板、燃料风(周界风)挡板等，不仅类型比较复杂，而且它们的操作过程也很复杂。例如：点火油枪的投入操作包括点火油枪推进、开雾化蒸汽(或雾化空气)门、开进油门等；停用操作包括关进油门、油枪吹扫、油枪退出等。煤粉燃烧器的投入的操作包括开磨煤机出口挡板、开热风门、暖磨、磨煤机启动、给煤机启动等；煤粉燃烧器停用操作包括停给煤机、关热风门、停磨煤机、磨煤机吹扫等。对一般不能伸进和退出的点火装置(点火器)以及燃烧器的火焰监视器等装置要有冷却措施，为此还设置了冷却风机(由交、直流电动机拖动，其中直流电动机备用)。火焰监视器是判断燃烧器点、熄火成功与否及对火焰进行监视的重要装置。由此可见，即使投入或切除一组燃烧器也需要有相当多的操作步骤和监视判断的项目，在锅炉启动或发生事故工况下，燃烧器的操作工作更加繁复。所以大容量锅炉的燃烧器必须采用自动顺序控制。 国内机组过去缺少这种燃烧安全监控系统，使国产锅炉的运行性能受到严重的影响，锅炉的安全运行也受到威胁。由于近年来大机组日益增多，锅炉防爆问题也日趋严重，据电力部门统计，近几年来较大型锅炉爆炸事故每年约发生余起，损失巨大。另外大容量锅炉爆炸力较大，如采用防爆门已无法承受炉内压力，否则要增加防爆门面积又不现实，因此为国产锅炉装备炉膛安全监控系统已势在必行。 炉膛安全监控系统(Furnace Safeguard Supervisory System,简称FSSS)，也有称燃烧器管理系统(Burner Management System简称为BMS)，或称燃烧器控制系统、燃料燃烧安全系统。是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监系统。它能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数与状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出运作指令，通过各种联锁装置，使燃烧设备中的有关部件(如磨煤机组、点火器组、燃烧器组等)严格按照既定的合理程序完成必要的操作，或对异常工况和未遂性事故作出快速反应和处理。防止炉膛的任何部位积聚燃料与空气的混合物，防止锅炉发生爆燃而损坏设

大型锅炉炉膛断面温度场的试验研究

热力发电?!""#（$） ! "%收稿日期：%!""!&&!’ 大型锅炉炉膛断面温度场的试验研究 姚%斌&，娄%春&，刘%浩&，周怀春&，陈士英!，邵主建!，庄%群#，郑见云# （&(华中科技大学，湖北武汉%)#""*)；!(湖北省电力试验研究院，湖北武汉%)#""**； #(汉川电厂，湖北汉川%)#!#!&） ［摘%要］%在大型锅炉炉膛上采用)个++,火焰探测器检测火焰图像。通过对火焰图像的处理，实现了炉膛断面温度分布的检测，给出了不同工况条件下炉膛断面的温度分布，对结果进行了分析比较。由火焰图像重建的炉膛温度场表明，燃烧器区域之上某一个断面的温度场呈现典型的单峰分布特征，且其偏斜情况与电厂运行经验基本一致。 ［关键词］%锅炉；炉膛；炉堂断面；火焰图像；温度分布 ［中图分类号］-.!!#(!%%%［文献标识码］/%%%［文章编号］&""! ##0)（!""#）"$ ""!$ "# %%在典型的四角切圆燃烧锅炉中，燃烧工况组织的不合理造成的四角燃烧不均匀、火焰中心偏斜、火焰刷墙等是导致炉膛结焦、炉管爆破、炉膛灭火等运行事故的重要原因。对炉膛断面温度分布的准确掌握可以避免上述事故的发生。为此，在炉膛燃烧器以上一断面布置)个火焰图像探测器，通过火焰图像所携带的辐射能水平和炉膛燃烧温度分布之间的数学模型，将火 焰彩色图像转化为温度图像，得到不同负荷下炉膛的断面温度分布、炉膛断面火焰中心的位置等燃烧信息，并对这些信息进行分析比较。 !"汉川电厂!号炉 汉川电厂#""1234&"!56&’(#1#&)锅炉是 由上海锅炉厂引进美国燃烧工程公司的技术，经优化设计后制造的亚临界中间再热强制循环炉，单炉膛#型布置，采用四角切圆燃烧方式、钢球磨煤机贮仓式热风送粉，设计煤种为潞安贫煤。 炉膛为正方形断面瘦高型，宽&&($*"7，深&&(*0"7，即其截面热负荷高，容积热负荷低，因而适用于燃用贫煤和无烟煤。燃烧器采用浓淡分离型宽调节比煤粉燃烧器，沿整个燃烧器高度分)层布置。每角燃烧器风箱内设有!层起动及低负荷用油枪。中下部一、二次风喷嘴可上下摆动!"8，以调节再热与过热 汽温。燃烧器上部设有顶部二次风喷口9:/以实现 炉内分级燃烧，减少;9!排放， 该9:/可下倾!58。为燃用低挥发分的贫煤，该炉采用较高的炉膛断面热负荷、宽调节比燃烧器、热风送粉、集中燃烧等措施来强化和稳定燃烧，采用较细的煤粉及加长燃烧行程来强化燃尽。 #"试验准备 #(!"试验方案 试验系统的网格单元划分如图&所示。)个++,火焰探测器在炉壁四角的看火孔直视布置，得到的)幅火焰画面经视频分隔器合成&幅图像。取)幅火焰图像中间&层象素对应的炉膛断面为研究对象。断面空间被分成&"<&"=&""个网格单元，每个网格单元的大小为&(&$*7<&(&*07。每个++,靶面的中间&层象素划分为&""个单元，象素单元的编号从++,&起顺时针排列，象素单元共分为)""个。炉膛四角每隔一定距离有看火孔，炉壁中间有吹灰孔。++,布置在靠近炉角的看火孔处，其中++,&、++,#布置在左右墙处，++,!、++,)布置在前后墙处，其距离炉墙均为"(#7。#(#"系统建模 根据炉膛尺寸的大小、++,布置的位置，以及锅 技术交流 万方数据

最新温度测量复习题

温度测量复习资料. 一、选择. 1.目前国际上温标的种类有（ D ）。 （A）摄氏温标（B）摄氏温标、华氏温标（C）摄氏温标、华氏温标、热力学温标 （D）摄氏温标、华氏温标、热力学温标、国际实用温标[T] 2.摄氏温度与热力学温度的关系为（ A ）。 （A）T=t+273.15 （B）t=T+273.15 （C）T=t-273.15 （D）T=273.15-t[T/] 3.水三相点热力学温度为（ A ）。 （A）273.16K （B）273.15K （C）+0.01K （D）-0.01K [T/] 4.热力学温度的单位是开尔文，定义1开尔文是水的三相点热力学温度的（ B ）。 （A）1/273.15 （B）1/273.16 （C）1/273 （D）1/273.1 [T/] 5.我国普遍使用的温标是（ A ）。 （A）摄氏温标（B）华氏温标（C）热力学温标（D）国际实用温标[T/] 6.摄氏温度100℃相当于热力学温度（ B ）K。 (A) 100 (B) 373.1 (C)173.1 (D) 37.8[T/] 7.摄氏温度100℃相当于华氏温度（ C ）℉。 （A） 378 （B） 373.1 9 （C） 212 (D) 100[T/] 8.为了提高水银温度计的测量上限，通常在毛细管内感温液上部充以一定压力的（ B ）。 （A）空气（B）惰性气体（C）氧气（D）氢气 8.压力式温度计是利用（ C ）性质制成并工作的。 （A）感温液体受热膨胀（B）固体受热膨胀（C）气体、液体或蒸汽的体积或压力随温变化（D）以上都不对[T/] 9.压力式温度计中感温物质的体和膨胀系数越大，则仪表（ A ）。 （A）越灵敏（B）越不灵敏（C）没有影响（D）无法确定[T/] 10.热电偶的热电特性是由（ D ）所决定的。 （A）热电偶的材料（B）热电偶的粗细（C）热电偶长短 （D）热电极材料的化学成分和物理性能[T/] 11.热电偶输出电压与（ C ）有关。 （A）热电偶两端温度（B）热电偶热端温度（C）热电偶两端温度和电极材料 （D）热电偶两端温度、电极材料及长度。[T/] 12.热电偶的热电势的大小与（ C ）有关。 （A）组成热电偶的材料（B）热电偶丝粗细（C）组成热电偶的材料和两端温度（D）热电偶丝长度[T/] 13.热电偶产生热电势的条件是（ A ）。 （A）两热电极材料相异且两接点温度相异（B）两热电极材料相异且两接点温度相同 （C）两接点温度相异且两热电极材料相同（D）以上都不是[T/] 14.在热电偶测温回路中，如果显示仪表和连接导线两端温度相同，将其接入后热电偶的总电势 值（ C ）。 （A）增大（B）减小（C）不变（D）无法确定[T/] 15.在分度号（B、S、K、E）四种热电偶中，100℃时的热电势最大的是（ C ）。 （A）B型（B）K型（C）E型（D）S型[T/] 16.镍铬－镍硅热电偶的分度号为（ B ）。 （A）E （B）K （C）S （D）T[T/] 17.在分度号（B、S、K、E）四种热电偶中，100℃时的热电势最小的是（ A ）。 （A）B型（B）K型（C）E型（D）S型[T/] 18.K型热电偶的极性可用热电偶丝是否能被明显磁化方法来判断，能明显被磁化者是（ B ）。

锅炉炉膛打焦安全防护措施

锅炉炉膛打焦安全防护措施为了安全顺利的做好炉膛打焦工作,现对炉膛打焦人员进行安全技术交底，内容如下： 一、安全措施： （一）炉膛打焦前全体打焦人员必须经过安全技术交底,交底后签字。 （二）停炉后，严禁无关人员靠近炉膛各观察孔、人孔等，打焦前由专业人员先观察炉膛结焦情况,制定打焦方案后方可进行打焦工作。如果结焦情况严重,必须搭设脚手架,搭设人员必须经过专业培训,具有特种作业证书,脚手架搭设完毕后要经过验收合格后方可使用。脚手架上脚手板（铁质）必须用#10或以上铁丝绑扎牢固。在脚手架上工作的人员必须将安全带或防坠器系挂于上方牢固处。 （三）打焦人员在打焦时应从上方开始顺序打焦,严禁随意打焦,并时刻注意结焦是否有滑坠可能。如有异常立即撤出炉膛,并向有关人员汇报,制定防护措施。 （四）打焦时应注意下方是否有人,下方有人时禁止打焦。 （五）必要时应利用锅炉挂焦处上方人孔门拉设安全绳,并捆扎牢固,打焦人员应将防坠器悬挂于安全绳上。 （六）炉膛内必须光线充足,照明电源必须是24伏以下安全电压。 （七）炉膛内打焦按照有限空间制度管理,严禁人员随意进入炉膛，并设置监护人，且监护人必须熟知应急措施。

（八）在使用大锤打焦时不应戴手套,防止手滑造成锤头滑落；利用风镐时应注意气源软管是否捆扎牢固,防止软管脱落或烫损。 （九）打焦过程、冲水冷渣时，人员必须撤离下方，尽量避免正对人孔或风洞、观察孔。 （十）与打焦无关的观察孔、人孔等必须封堵或隔离，并设置警示牌。 （十一）人工除焦时，炉底液压关断门应关闭，视需要定时开启，开启时通知打焦人员撤离。 二、人员防护 （一）打焦人员在进入炉膛时必须戴好安全防护用品:安全帽、安全带、防毒面具（或口罩）、风镜、手套、防护服等。 （二）检修人员应根据实际情况进行分配和轮换，并准备充足饮水，休息时注意通风，防止高温中暑。 （三）做好工具的准备工作。(大锤、风镐等）。 （四）必须开具热力机械一种工作票，严格落实安全措施,严禁违章操作,防止事故发生。

锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)

第四章锅炉炉膛安全监控系统（FSSS） 第一节FSSS概述 随着锅炉容量的不断增大，需要控制的燃烧设备数量也随之增多，如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风档板、二次风档板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化，如点火油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火器的投入与断开等。煤粉燃烧器的投运操作包括：一次风档板和二次风档板的开启、煤粉挡板的开启、给粉机启动等。点火油枪的解列操作包括：进油阀关闭、油枪吹扫入油枪退出等。煤粉燃烧器的停运操作包括：停给粉机、煤粉挡板的关闭、二次风挡板的关闭等。在锅炉启停工况和事故工况时，燃烧器的操作更加繁琐，由于操作不当很容易造成事故。 当锅炉炉膛内压力增高到一定值时，因炉膛面积较大，可能发生损坏水冷壁管的事故，严重时甚至会使锅炉炉墙、支架损坏，致使锅炉报废。 国内锅炉过去缺少燃烧安全控制系统，每年较大型锅炉发生炉膛爆燃事故几十起，损失巨大。目前，国内外大、中型发电机组都装有炉膛安全监控系统。炉膛安全监控系统的英文名称为Furnace Safeguard Supervisory System（简称为FSSS），也可称作燃烧器管理系统（Burner Management System，简称BMS）。炉膛安全监控系统是现代大型机组自动化

不可缺少的组成部分，它对炉膛的正常燃烧，锅炉的安全运行起着决定性的作用。 炉膛安全监控系统有两项重要作用，分别是锅炉安全保护作用和锅炉安全操作管理作用，分别由燃料安全系统（Fuel Safeguard System，简称FSS）和燃烧器控制系统（Burner Control System，简称BCS）完成。 锅炉安全保护作用主要包括在锅炉运行的各个阶段，对参数、状态进行连续地监视；不断地按照安全规定的顺序对它们进行判断、逻辑运算；遇到危险工况，能自动地启动有关设备进行紧急跳闸，切断燃料，使锅炉紧急停炉，保护主、辅设备不受损坏或处理未遂性事故。 锅炉安全操作管理作用主要包括制粉系统和燃烧器的管理即控制点火器和油枪，提供给粉（煤）机的自启动和停止，提供制粉系统监视和远方操作，防止危险情况发生和人为操作的误判断，误操作。分别监视油层、煤层和全炉膛火焰。当吹扫、燃烧器点火和带负荷运行时，决定风箱挡板位置，以便获得所需要的炉膛空气分布。同时还供状态信号到协调控制系统、全厂监测计算机系统及全厂报警系统等。 FSSS不仅能自动地完成各种操作和保护动作，还能避免运行人员在手动操作时的误动作，并能执行手动来不及的快动作。 FSSS和CCS（协调控制系统）是保障锅炉运行的两大支柱，FSSS和CCS相互有一定关系和制约，而FSSS的安全联锁功能是最高等级的。 本章主要介绍炉膛爆燃的原因及防止；压力特性及检测；FSSS的组成及功能等。 第二节FSSS系统功能

锅炉炉膛温度测量技术的重大突破

锅炉炉膛温度测量技术的重大突破 侯子良 (过程自动化技术中心北京100011) [摘要]本文阐述了锅炉炉膛温度(场)测量的重要性，分析了传统炉膛温度测量技术的缺点，以及由此导致目前炉膛温度测量基本上还处于空白的现状。作者与有关专家一起，经过一年多的调查研究，包括实地考察，在文中向读者详细介绍了国际上最新推向市场的先进炉膛声波测温系统，作者认为，这是火电厂极其重要而有难度很大的一种热工测量技术的重大突破，它的推广应用必将对我国电站锅炉安全、节能和减排产生重大影响。 [关键词]炉膛声波测温系统高强度声波发生器多接收器技术炉管泄漏检测 1、锅炉炉膛温度（场）测量的重要性 火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。长期来没有一种可靠和准确的测量炉膛温度（场）的手段，使优化燃烧失去直接监控和判别的依据。炉膛温度（场）测量的重要性表现为： 1）监控炉膛出口温度 ◇防止出口温度过高导致过热器结焦和管壁超温 ◇防止启动时出口温度升高太快和烧坏处于无蒸汽流过的再热器管（干烧） ◇监控出口温度判别水冷壁吸热情况优化吹灰控制 ◇控制不同负荷下的合理炉膛出口温度，合理分配辐射热和对流热的比例，减少过热器和再热器的喷水量，提高回热效率（例如：对于300MW机组，再热器喷水每减少10t/h，煤耗降低约1.91g/kwh）。 2）矫正燃烧不均衡 ◇及时发现和矫正两侧烟温、汽温的偏差 ◇防止烟气偏向一侧导致该侧水冷壁磨损、结焦 ◇防止燃烧偏斜导致汽包水位两侧严重偏差，发生重大事故（据调查，燃烧偏斜有时可导致汽包水位左右侧实际偏差达100-200mm） ◇防止局部过热而流渣 3）提高燃烧效率 ◇优化风煤比，将过量空气系数降低至合理范围内

垃圾发电炉膛温度计算模型说明

垃圾发电炉膛温度计算模型说明 一、简介 目前上传的炉膛温度根据最新环保文件《生活垃圾焚烧监控（监测）联网传输技术要求（试行）》，是根据现场安装在顶棚的三支温度测点，再依据锅炉设计公司德国巴高克提供的数学模型，具体公式：三只顶棚温度平均值*MIN[1.4，（K1-（实际负荷/锅炉设计负荷）*K2]*K3；其中系数K1，K2，K3有厂家的设计值，再来现场根据三种典型锅炉工况下进行修正，具体是在低层和高层同时经行测温，依据得到的多组数据计算出对应三种工况下的2S炉膛温度测量值，再反推相应工况下的K1，K2，K3系数，最后在取三轮试验的K1，K2，K3的平均值，最终作为修正后系数，带入公式，形成DCS计算的2S炉膛温度。 二、具体解释 炉膛2S温度实际测量值（计算以#3炉的测温试验数值为例，具体可以参考附件表格） 锅炉第一烟道相关参数（德国巴高克厂家提供） 宽度：7.65米深度3.42米 level upper net measurement （高位置水平距离）=lBNBZ + Δl=32米 level lower net measurement （低位置水平距离）=lBNBZ + ΔlBNBZ =25米 level start 2s post combustion zone（2S燃烧区域 开始距离）=lBNBZ =16.4米 temperature gradient（温度梯 度） =28.36 °C/mtr average temperature upper level（高位置平均温度）=三只 顶棚温度的测量值取平均值 =914.0 °C average temperature lower level（低位置平均温度）=低位 置的温度测量值取平均值 =1112.5°C 烟气流量 (STP标 况)=41864.2Nm3/h

炉膛出口烟气测温装置的分析与比较

炉膛出口烟气测温装置的分析与比较 发表时间：2017-12-29T22:23:12.727Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：卢小明 [导读] 摘要：对于火电厂来讲，锅炉安全与整个火电厂的正常运行具有内在的联系，其中关键应当落实于烟气测温。 （中国电建集团核电工程公司山东省 250101） 摘要：对于火电厂来讲，锅炉安全与整个火电厂的正常运行具有内在的联系，其中关键应当落实于烟气测温。通过运用烟气测温的方式，就能测出炉膛出口在各个时间段的烟气温度，据此得出相应的参数。具体而言，火电厂应当把烟气测温的装置安装于炉膛出口的位置上，进而实现了全过程的温度测定。由此可见，烟气测温装置适合用来测定炉膛出口的实时性温度，据此实现精确的比较分析。 关键词：炉膛出口；烟气测温装置；比较分析 近些年以来，火电厂的整体规模正在迅速扩大，火电厂如果要实现正常运行，那么不能缺少烟气测温装置作为辅助。相比于传统装置，建立于声波测温或者红外测温之上的烟气测温装置具备独特的技术优势，因此有助于节省测温成本[1]。同时，烟气测温的方式也适合运用于连续性与长期性的炉膛测温，针对炉膛出口在各个时间段的温度都能进行精确测定，确保符合测温精确性的基本要求。 一、烟气测温装置现存的运行状况 从目前的现状来看，火电厂锅炉应当属于关键的装置，对于锅炉应当可以保证正常运行。因此可见，炉膛出口是否具备适当的烟气温度，直接关系着整体上的锅炉运转。如果有必要开展燃烧调整试验，关键应当落实于参数监测[2]。实际上，炉膛出口的部位是否符合特定的烟气温度，决定了火焰燃烧的真实状况。现阶段很多火电厂正在尝试在线性的炉膛烟气测温，然而截至目前仍然表现为如下的运行缺陷： 首先，炉膛出口的部位具有很高的烟气温度。受到较高烟气温度带来的影响，炉膛很有可能掉渣或者结焦。在火焰偏斜的状态下，水冷壁就会受到结焦或者磨损等不良的影响。在情况严重时，蒸汽温度就会变得更高，甚至引发了管壁超温的现象。 其次，在启动过程中，炉膛出口呈现了过快的烟气升温状态，对于再热器进行了过快的燃烧。因此可见，再热器本身具有相对较快的燃烧速度，与之相应的高温蠕变也会由此而产生[3]。严重的情况下，就会突然出现管道爆裂的故障。 第三，烟气升温的速度过快，炉膛温度整体上就可能出现失控，进而被迫停机。炉膛出口涉及到很多的关键参数，因此亟待改进现有的测温装置，确保实现精确度更高的测温操作。 二、对比与分析各类测温方式 在测定烟气温度的整个过程中，传统测温方式多数采用烟温探针，测量启动时锅炉炉膛出口烟温。从基本特征来看，烟温探针是一种将热电耦送入炉膛或烟道，监测烟气温度的机电设备[4]。探针头部可以用来固定热电偶，在烟气中作伸缩运动。可实现就地、远程自动操作。运用烟气测温的方式来测定炉膛中的出口温度，具体来讲包含了如下的措施： （一）烟气测温的传统方式 锅炉启动期间，应当监测炉膛出口处的烟气温度，防止再热器管子烧坏。同时也可以作为辅助控制工具，测量锅炉低负荷运行时的烟气温度。探针头部与热电偶应当结合在一起，在此前提下实现了远程操控的烟气测温。在启动锅炉时，对于炉膛出口应当实现精确的监测，避免烧毁再热器的管道。与此同时，锅炉如果承受相对较低的负荷量，那么探针也能用来完成测温[5]。 具体在运行时，对于探针可以借助推动器的作用力，从而在炉膛的特定位置上送入热电偶。在上述状态下，在集控室DCS显示器上能够显示实时的炉膛出口烟气温度，运行人员通过测量温度监视和运行。在运行过程中，也可以在任意位置手动控制探针的进、退、停。当测得炉温达到设定值时，发出报警，并退回探针。因此可见，待测对象与热电偶之间应当可以直接接触，而中间介质并不会因此而遭受影响。此种方式的缺陷为：探针深入炉膛很长，笨重、易变形卡涩，故障率高，允许使用温度范围和作用也有限。 （二）在线的红外测温 在线进行的红外测温不能缺少远程探测器作为辅助，通常为红外探测器。具体在测温时，锅炉内部的煤炭在剧烈燃烧的前提下，就能生成特定浓度的二氧化碳。受到高温带来的影响，红外辐射将会由此而产生。红外滤波器设有红外眼的装置，因此仅能通过二氧化碳。对于电热性的薄膜元件来讲，红外线对此能够产生特定的光谱感应，在此前提下判断烟气温度。通常情况下，可以在燃烧器的特定位置上安装检测烟温的专用元件，据此来测量烟道入口或者炉膛部位的烟气温度。 与传统模式相比来看，红外眼本身具有静止性的特征，对于机械运动涉及到的各种故障都能予以全面的避免。如果有必要测定烟温的偏差，那么通常都要借助炉膛两侧的测温装置来进行。此外，运用上述方式还能保证各个时间段的烟温平衡，对于其中涉及到的最高烟温能实现连续监测，防止水冷壁突然出现爆裂或者其他不良现象。除此以外，红外线对于烟气温度也能予以精确记录，有利于保护吹灰器并且减小了受热面。然而此种方式也具有局限性，这是由于受飞灰颗粒成分浓度和分布的影响、镜头污染以及复杂图象处理算法等影响，测量误差相对较大，而被测量区域也存在很大的不确定性。加上采光系统复杂，结焦或积灰使镜头保养困难，从而使这类系统在炉膛烟温测量的工程实际应用中受到限制。 （三）在线的声波测温 最近几年，在线声波测温更多运用于测定炉膛温度，因地制宜实现了全过程的测温处理。具体来讲，声波测温运用的在线测量措施具有显著的优势，对于较大的误差进行了避免。因此可见，在线的声波测温体现为独特的测温优势，近些年以来此种测温措施受到了更多的关注。在线测温应当针对炉膛声波，上述测温方式的前提在于已知两个测温点之间的精确距离，然后对于声波速度也要进行确定[6]。由此可以得知，在线的声波测温适合运用于炉膛测温，确保实现全方位的精确测量。 此外，对于声波发生器至少需要保持在170dB的声波强度，在此基础上避免声波衰减的误差产生。在某些情况下，如果锅炉容量已经超出了300MW，那么至少应当将其控制在25bar的气源压力。在声波测温中，应当因地制宜选择特定的配置方案，具体来讲涉及到双层或者单层的炉膛配置方式。由此可见，如果要顺利启动锅炉那么不能缺少在线声波测温的装置，此类测温装置也有助于减少成本，确保限制在特定的测温偏差限度内。由于声波测温具备上述的优势，因此正在受到更多企业的认同。 结束语 炉膛出口烟温测量有助于确保测温结论的精确性，避免过大的偏差。现阶段很多国内火电站还在使用传统的烟温探针用于测量锅炉炉膛出口温度。随着科技的发展，火电站运行的成熟，越来越多的火电站采用其他方式进行炉膛出口烟气温度的测量。截至目前，与烟气测

随机分布控制在炉膛截面温度场中的应用研究

计算机与现代化 　２０１７年第５期 ＪＩＳＵＡＮＪＩＹＵＸＩＡＮＤＡＩＨＵＡ 总第２６１期 文章编号：１００６－２４７５（２０１７）０５－００４５－０５ 收稿日期：２０１６－０９－０８ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１６０３１３６）作者简介：张金芳（１９７７－），女，山东聊城人，华北电力大学控制与计算机工程学院讲师，博士，研究方向：随机分布控制；赵 建勋（１９９１－），男，河南济源人，硕士研究生，研究方向：输出分布控制理论及其应用。 随机分布控制在炉膛截面温度场中的应用研究 张金芳，赵建勋，李　进 （华北电力大学控制与计算机工程学院，北京１０２２０６） 摘要：考虑现有的炉膛火焰温度场检测与重建技术，以截面温度场为输出量，实现燃料量控制系统的随机分布控制。依据四角切圆炉膛燃烧的特点，构造截面温度场，然后辨识出基于样条函数的输出概率密度函数动态模型。在随机分布控制理论框架下，进行常规控制和预测控制仿真研究，使截面温度场跟踪给定分布。仿真结果验证了该控制算法的有效性，相比传统锅炉燃烧控制策略不存在大延迟、大惯性问题，有较好的应用前景。关键词：炉膛温度场；概率密度函数；动态建模；预测控制 中图分类号：ＴＰ２１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－２４７５．２０１７．０５．００９ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳｔｏｃｈａｓｔｉｃＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒｙｉｎＳｅｃｔｉｏｎＦｕｒｎａｃｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＦｉｅｌｄ ＺＨＡＮＧＪｉｎ－ｆａｎｇ，ＺＨＡＯＪｉａｎ－ｘｕｎ，ＬＩＪｉｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｆｕｒｎａｃｅｆｌａｍｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉｔｉｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｔｏｏｂ－ｔａｉｎｓｅｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｏｕｔｐｕｔｉｎｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ（ＳＤＣ）ｆｏｒｔｈｅｆｕｅｌｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆｏｕｒｃｏｒｎｅｒｓｔａｎｇｅｎｔｉａｌｌｙｆｉｒｅｄｆｕｒｎａｃｅ，ａｍｏｄｅｌｏｆｓｅｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｉｓｂｕｉｌｔ．Ｔｈｅｎｔｈｅｃｏｒ－ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｏｕｔｐｕｔｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＰＤＦ）ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｓｐｌｉｎｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．ＵｎｄｅｒｔｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆＳＤＣｔｈｅｏｒｙ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌａｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｍａｋｅｔｈｅｓｅｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｔｒａｃｋｔｈｅｉｄｅａｌｄｉｓｔｒｉ－ｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆｕｒｎａｃｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｏｕｔｐｒｏｂｌｅｍｓｆｒｏｍｌａｒｇｅｄｅｌａｙａｎｄｌａｒｇｅｉｎｅｒｔｉａｈａｓｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｒｎａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ；ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ ０　引　言 锅炉的高效稳定燃烧有利于提升系统安全、厂家效益和环境质量。基于辐射光谱法的ＣＣＤ测温技术，可以测量炉膛特征截面温度场。因此，在燃料量控制系统中添加截面温度场作为反馈信号，应用随机分布控制理论对锅炉燃烧系统进行控制优化，有望改善传统方法大惯性、大延迟的缺点。 随机分布控制（ＳＤＣ）理论由王宏教授提出［１］ ，主要思想是设计控制器使得系统输出的不确定性变小或者使系统输出变量的概率密度函数（ＰＤＦ）趋近于期望的分布。该理论在化工过程、粮食加工、温度场 控制等领域的应用得到广泛研究［２－５］ 。文献［６］基于ＳＤＣ理论，对射流火焰温度场建立广义动态模型，设 计了预测控制器和迭代学习控制器。文献［７］对链条锅炉的随机分布模型进行了双闭环迭代学习控制。文献［８］建立了燃煤锅炉炉膛温度分布的动态模型，并采用最小熵控制方法进行仿真研究，文献［９］在其工作基础上设计了神经网络控制器。 然而之前针对工业炉膛燃烧采用ＳＤＣ理论的研究，多数试图控制全炉膛温度场分布，所以将炉膛简化为垂直面二维模型。这一处理造成了较大的模型失真，同时难以与现有的温度场检测技术对接，而且给不同高度燃烧器控制量的确定带来难度。炉膛温度场的控制优化，应当以温度场检测重建技术为基础。光学测温法中，４个ＣＣＤ摄像机布置在炉膛燃烧器以上的适当高度，拍摄火焰图像，通过视频采集卡采集到工控机中，处理后可以得到炉膛燃烧特征截 万方数据

第8章 炉膛安全监控系统(高)

第八章炉膛安全监控系统 第一节概述 一、炉膛安全监控系统的地位 大容量锅炉需要控制的燃烧设备数量比较多，有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风(二次风)挡板、燃料风(周界风)挡板等，不仅类型比较复杂，而且它们的操作过程也很复杂。例如：点火油枪的投入操作包括点火油枪推进、开雾化蒸汽(或雾化空气)门、开进油门等；停用操作包括关进油门、油枪吹扫、油枪退出等。煤粉燃烧器的投入的操作包括开磨煤机出口挡板、开热风门、暖磨、磨煤机启动、给煤机启动等；煤粉燃烧器停用操作包括停给煤机、关热风门、停磨煤机、磨煤机吹扫等。对一般不能伸进和退出的点火装置(点火器)以及燃烧器的火焰监视器等装置要有冷却措施，为此还设置了冷却风机(由交、直流电动机拖动，其中直流电动机备用)。火焰监视器是判断燃烧器点、熄火成功与否及对火焰进行监视的重要装置。由此可见，即使投入或切除一组燃烧器也需要有相当多的操作步骤和监视判断的项目，在锅炉启动或发生事故工况下，燃烧器的操作工作更加繁复。所以大容量锅炉的燃烧器必须采用自动顺序控制。 国内机组过去缺少这种燃烧安全监控系统，使国产锅炉的运行性能受到严重的影响，锅炉的安全运行也受到威胁。由于近年来大机组日益增多，锅炉防爆问题也日趋严重，据电力部门统计，近几年来较大型锅炉爆炸事故每年约发生十余起，损失巨大。另外大容量锅炉爆炸力较大，如采用防爆门已无法承受炉内压力，否则要增加防爆门面积又不现实，因此为国产锅炉装备炉膛安全监控系统已势在必行。 炉膛安全监控系统(Furnace Safeguard Supervisory System,简称FSSS)，也有称燃烧器管理系统(Burner Management System简称为BMS)，或称燃烧器控制系统、燃料燃烧安全系统。是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监系统。它能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数与状态，不断地进行逻辑判断和

预防锅炉炉膛爆燃安全措施(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 预防锅炉炉膛爆燃安全措 施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-6555-87 预防锅炉炉膛爆燃安全措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1炉膛正负压力Ⅱ值保护要可靠投入，图像火检和炉膛火焰电视摄像装置完好。 2当达到炉膛正负压力保护值而保护拒动时，要立即按下“MFT”按钮，紧急停止锅炉运行。 3锅炉每次启动前必须进行炉膛压力和“MFT”手动停炉按钮试验，试验不合格禁止启动。 4火监探头冷却风机运行正常，冷却风压要大于5KPa，各参数符合规定。 5加强锅炉灭火保护装置的维护和管理，每班应检查校验炉膛负压表完好准确,当炉膛负压表失灵，不能正常监视炉膛压力或进行炉膛压力调节，短时间不能恢复时，应申请停炉。 6严格点火操作，一般先点油枪,待油枪着火正常后,方可点其对角干气火嘴。点火过程中如某一油枪点

火不成功，要及时检查关闭其供油门,通风后再点火。 7锅炉点火前保证至少为满负荷风量的30%通风量对炉膛进行通风吹扫5分钟。当点火不成功时，必须再次执行炉膛吹扫程序方可再次点火。 8制粉系统故障如断煤、棚煤或磨煤机满煤时易引起磨煤机供粉不均或断粉，若处理不当可能引起炉膛灭火，如发生上述情况短时间内无法处理时应停止磨煤机的运行。 9锅炉低负荷运行中尽量投下层主燃烧器，若锅炉负荷过低且又必须投上两层喷嘴时，需投入油枪或干气，以稳定燃烧。 10停炉过程中，当油枪投入后，应密切注视和检查油枪的着火情况，发现异常应及时消除后方可继续降负荷。 12注意对给粉机转速的监视，以便当煤质较差时加强对火监信号的监视。 13锅炉灭火保护装置可靠投入，加强运行维护与管理，严禁随意退出联锁保护装置。因设备缺陷必须

世界顶尖技术-美国SEI---锅炉温度场测量系统

气体温度黑洞的高新检测技术 -----声波气体温度测量系统 工业锅炉燃烧的基本要求在于建立和保持稳定的燃烧火焰，在典型的四角切圆燃烧锅炉中，燃烧工况组织不合理造成的四角燃烧不均匀、火焰中心偏斜、火焰刷墙等是导致炉膛结焦、炉管爆破、炉膛灭火、炉膛爆炸等运行事故的重要原因。因此燃煤锅炉燃烧诊断具有很重要的现实意义. ------在这里给您介绍一种当前世界上最先进的工业锅炉炉膛温度场测量方法. ---即声波气体温度测量系统 声波气体温度测量系统受惠于声、电、信号处理上的先进技术，提供连续的、准确的、实时的、非侵入的、全自动的燃烧或热加工中气体温度的测量。声波气体温度测量系统是一套完整的系统，适用于各种锅炉、火炉的永久性使用。 声波气体温度测量系统能够测量一或两个独立阵列内高达24路的气体平均温度用于气体平面温度分布。测量范围从0℃到1927℃。声波气体温度测量系统的温度数据能够被送到工厂的分步式控制系统（DCS）、数据采集系统（ADS）、计算机显示或储存。温度时间趋势可以通过DCS或计算机运行声波气体温度测量系统的软件来操作。等温的温度分布等值图、平面亚区的平均温度和其它数据在声波气体温度测量系统的软件中是现成的。 声波气体温度测量系统设计的能够提供锅炉、火炉、窑炉和其它热加工环境中燃烧的两维平面的空气温度空间分布图，彩色等温线框图，时间温度趋势图，区域温度彩色图，用于工厂或过程控制系统0-20 mA的信号。 工作原理 声波气体温度测量系统的基本原理是建立在在气体中的声速是按照一个温度的函数那样变化的事实之上，并且进一步的受到沿着声路的气体成分的影响。这些

关系由下面的等式来描述。 c = d/t=sqrt[rRT/M] 在这里r 是气体的比热，在常压下气体的比热是一个常数。 M气体摩尔重量Kg/mol）R是气体常数（8.314J/K-MOL）T绝对温度卡尔文）把一个声源（传送器）安装在炉子或锅炉的一边，把麦克风（接收器）安装在对边，一个声音信号就能够被传送器发射接收器探测。因为在传送器和接收器之间的距离是已知的固定的，声音信号的传播时间的测量允许依照传送器和接收器之间的路径进行气体平均温度的计算。 安装示意： 图1 图2 图3（声波发生器） 优点 声波气体温度测量系统能够提供平面的二维温度分布，为生产控制提供精确的实时的温度数据，具有实时的报警功能，容易的DCS接口。 因此，它具有以下优点 1、监视过热点，保护炉体和工件，减少非计划性停机，实现安全生产。 由于在炉内燃烧过程中，声波气体温度测量系统能够为我们提供精确的实时的温度分布数据和报警功能，为温度的控制提供了宝贵的数据资料。 我们可以根据这些数据，监视有无火焰直接冲刷水冷壁管的现象，调整火焰位置以避免直接冲刷水冷壁管，避免水冷壁管的损坏，改善炉水循环并提高运行效率。 监视有无低温区据以识别堵塞的或工作不正常的燃烧器，从而改善其空气/燃烧比例、改善喷油或燃烧分配、混合和炉水循环，改善热力分配和运行效率。延长使用寿命并降低热耗。 2、节能降耗，减少飞灰和烟尘排放 声波气体温度测量系统的使用，可以使我们通过调节控制装置，合理的改变燃料和空气的比例以及其他因素，使炉子在最合理最优化的燃烧条件下工作，实现最优化燃烧（完全燃烧），达到节能降耗，减少飞灰和烟尘排放，降低运行成本的目的。

锅炉炉膛爆炸的预防措施(标准版)

锅炉炉膛爆炸的预防措施(标 准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0717

锅炉炉膛爆炸的预防措施(标准版) 1.严格执行《大型锅炉燃烧管理的若干规定》、《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》规定。 2.防止锅炉灭火事故的发生： 2.1加强对煤质的监督管理。煤管部门应及时抽查火车、汽车来煤煤质，化学应及时将煤质化验结果通知现场司炉。 2.2司炉根据煤质情况调整燃烧，当煤质较差时，应适当降低一次风速，提高煤粉浓度，增加并稳定下排火嘴出力，严防风量过大。 2.3保持制粉系统运行稳定，适当降低系统通风量和三次风量，并保持较细的煤粉细度。 2.4运行中保持较高的粉仓粉位，严防给粉机自流；严格执行定期降粉位制度以防止粉仓结块搭桥，造成给粉机下粉不均。 2.5保持合适的过剩空气系数，采用分级配风方式，确保氧量在

规定值。 2.6当负荷较低时，要较集中的投入火嘴，并保持下排、中下排较大出力。配风时应根据火嘴运行情况，保证炉膛下部有较好的空气动力场，以保持较大的气流切园直径，以利于着火。 2.7低负荷及燃烧不稳时，应及时投油助燃。 2.8启停制粉系统及清理木块分离器时操作要平稳，尽量减少对炉膛内的干扰。 2.9运行中应加强对压力自动的监视，注意主汽压力、给粉机转速、及氧量的变化，当自动失灵时应及时解除，防止因发现不及时、处理不当而造成熄火。 2.10当发生辅机故障时应头脑清醒，判断准确，处理及时、正确，防止处理不当而造成熄火。 3.定期试验油枪，保证油枪雾化良好，并利用每次停炉机会做油枪配风试验，保证点火时油枪着火稳定。 4.当锅炉冷态启动点火时，应尽量对角投入点火油枪及给粉机，或投入大油枪，以增加点火能量，点火初期应密切注意炉膛负压的

热电厂锅炉炉膛温度控制课程设计说明书01

内蒙古科技大学 本科生过程控制课程设计说明书 题目：热电厂锅炉炉膛温度 控制系统的设计 学生姓名：何栋 学号：07 专业：测控技术与仪器 班级：测控07-3班 指导教师：孙采鹰老师

摘要 锅炉是热电厂重要且基本的设备,其最主要的输出变量之一就是主蒸汽温度。主汽温度自动调节的任务是维持过热器出口汽温在允许范围内,以确保机组运行的安全性和经济性。如果该温度过高,会使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快,降低使用寿命。若长期超温,则会导致过热器爆管,在汽机侧还会导致汽轮机的汽缸、汽阀、前几级喷嘴和叶片、高压缸前轴承等部件的寿命缩短,甚至损坏;假如该汽温过低,会降低机组的循环热效率,一般汽温每降低5 ℃～10 ℃,效率约降低1 % ,同时会使通过汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加,引起叶片磨损;当汽温变化过大时,将导致锅炉和汽轮机金属管材及部件的疲劳,还将引起汽轮机汽缸和转子的胀差变化,甚至产生剧烈振动,危及机组的安全,所以有效精准的控制策略是十分必要的 锅炉炉膛温度的控制效果直接影响着产品的质量，温度低于或者高于要求时都不能达到生产质量指标，有时甚至会发生生产事故，此设计控制以锅炉炉膛温度为主控参数、燃料和空气并列为副被控变量设计热电厂锅炉温度控制系统，以达到精度在正负5 ℃范围内。 关键词：热电厂；锅炉；炉膛温度；串级控制

目录 引言 ......................................................................................... 错误!未定义书签。第一章热电厂的工艺流程及要求 .......................................... 错误!未定义书签。第二章锅炉的工艺流程及控制要求.................................... 错误!未定义书签。 锅炉的工艺流程..................................................................... 错误!未定义书签。 锅炉的控制要求..................................................................... 错误!未定义书签。第三章锅炉炉膛温度的分析................................................ 错误!未定义书签。第四章锅炉炉膛温度控制系统的设计................................ 错误!未定义书签。 炉膛温度控制的理论数学模型............................................. 错误!未定义书签。 炉膛温度控制方法的选择..................................................... 错误!未定义书签。 系统单元元件的选择 .......................................................... 错误!未定义书签。 温度检测变送器的选择.................................................. 错误!未定义书签。 流量检测变送器的选择.................................................. 错误!未定义书签。 主、副调节器正反作用的选择...................................... 错误!未定义书签。 主、副回路调节器调节规律的选择.............................. 错误!未定义书签。 控制器仪表的选择.......................................................... 错误!未定义书签。 控制阀的选择.................................................................. 错误!未定义书签。第五章锅炉炉膛温度控制系统的工作原理........................ 错误!未定义书签。第六章总结........................................................................ 错误!未定义书签。参考文献........................................................................................ 错误!未定义书签。