CN104964297B - 锅炉结渣状况确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锅炉结渣状况确定方法，该方法包括：从捞渣机取渣，根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，根据渣的强度确定结渣危害程度；从燃烧器看火孔观测燃烧器出口结渣状况，根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置。本发明可以通过现场数据直观、准确的判断出结渣的原因和位置，以及结渣的严重性和危害性，实现锅炉安全稳定的运行。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，尤其涉及锅炉结渣状况确定方法。
背景技术
锅炉结渣是影响锅炉正常运行的重要因素，结渣会产生诸多不利后果。炉膛内结渣会导致受热面传热阻力增加，传热恶化，辐射吸热降低，炉膛出口温度升高，影响锅炉的自然水循环，导致蒸汽温度、金属壁温超温；炉膛结渣会造成炉内空气动力场不均，燃烧偏斜；燃烧器喷口及其附近结渣，会改变射流及炉内动力工况，影响风粉混合及燃烧；炉膛出口受热面结渣，会影响蒸汽温度，并增大通风阻力，使燃烧恶化等。总之，锅炉结渣不仅影响锅炉正常运行，降低锅炉的热经济性，严重时还会引起安全事故，造成重大损失。
现有技术总结炉膛结渣原因包括：1)炉内热负荷偏高；2)炉内动力工况不良；3)低挥发分煤煤粉过粗或高挥发分煤煤粉太细；4)燃煤的结渣特性。现有技术不能直观、准确的判断结渣的原因；也无法判断结渣的位置；更无法直观判断结渣的严重性和危害性。
发明内容
本发明实施例提供一种锅炉结渣状况确定方法，用以直观、准确地判断结渣原因、结渣位置、以及结渣的严重性和危害性，该方法包括：
从捞渣机取渣，根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，根据渣的强度确定结渣危害程度；
从燃烧器看火孔观测燃烧器出口结渣状况，根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置；
根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，包括：根据渣的颜色、形状、大小其中之一或任意组合，确定结渣严重程度和结渣原因；
根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，具体包括：
当渣以白色细沙粒状为主，煤灰结渣能力极弱，结渣原因是空气动力场不合理；
当渣以白色细沙粒状为主，且伴以部分小于10cm的块状焦渣时，煤灰结渣能力弱，结渣原因是空气动力场不合理；
当渣以灰色沙粒状、小于2～3cm的小块状为主，且伴以部分大于10cm、小于20cm、厚度小于10cm的片状焦渣时，煤灰结渣能力弱，结渣原因是空气动力场不合理；
当渣以小于2～3cm的小块状为主，伴以部分大于20cm、厚度小于20cm的片状焦渣，渣块中粘有大量灰、白色沙粒状灰，则煤灰有结渣能力，结渣原因以空气动力场不合理为主；
当渣以小于2～3cm的小块状为主，伴以部分大于20cm、厚度大于20cm的焦渣，焦渣中没有粘任何灰沙，但焦渣中间充满气泡，则煤灰结渣能力强，是结渣主要原因；
当渣以20cm及以上焦渣块为主，焦渣中没有粘任何灰沙，气泡不多，断面以黑色为主，有光亮面，则煤灰结渣能力非常强，是结渣主要原因；
所述根据渣的强度确定结渣危害程度，包括：通过观测渣的分离及自由落体后的形态，确定结渣危害程度；
通过观测渣的分离及自由落体后的形态，确定结渣危害程度，具体包括：
把渣拿起时会掉下来灰、白色的沙粒，则危害性小；
用双手掰开渣，则结渣危害性小；
用双手无法掰开渣，令多块相似的渣块轻磕，可碎者危害性小；
结渣磕碎后，把渣放置于2m高的位置自由落体，冲向以水泥地面、石头或钢板为特征的硬物，当渣破碎后的最大物体超过50％，则危害性大，反之危害性小；
当渣在2m高的位置自由落体完全无法破碎，则危害性大；
所述根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置，包括：根据燃烧器附件干净程度，确定结渣位置在炉膛上部、主燃区或燃烧器；
根据燃烧器附件干净程度，确定结渣位置在炉膛上部、主燃区或燃烧器，具体包括：
当燃烧器附件干净时，结渣位置在炉膛上部；
当燃烧器附件均不干净时，结渣位置在主燃区；
当大部分燃烧器附件干净，部分燃烧器附件不干净时，结渣位置在燃烧器。
一个实施例中，所述根据渣的外型确定结渣严重程度，包括：根据渣的外型确定结渣能力值；
所述结渣原因包括：空气动力场不合理或结渣能力值超过阈值。
一个实施例中，所述根据渣的外型确定结渣原因，包括：将煤的灰熔点作为辅助数据，结合渣的外型确定结渣原因。
一个实施例中，所述根据渣的强度确定结渣危害程度，包括：通过观测渣的分离及自由落体后的形态，确定结渣危害程度。
一个实施例中，该方法还包括：
根据低过出口汽温确定锅炉整体结渣状况，包括：根据低过出口汽温超过设计值的程度，确定锅炉整体结渣程度；
根据低过出口汽温超过设计值的程度，确定锅炉整体结渣程度，具体包括：
低过出口汽温超过设计值10℃，则锅炉整体结渣程度较轻；
低过出口汽温超过设计值20℃，则锅炉整体结渣程度较重；
低过出口汽温超过设计值30℃，则锅炉整体结渣程度很重。
本发明实施例中，从捞渣机取渣，根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，根据渣的强度确定结渣危害程度；从燃烧器看火孔观测燃烧器出口结渣状况，根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置，从而通过现场数据直观、准确的判断出结渣的原因和位置，以及结渣的严重性和危害性，实现锅炉安全稳定的运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中锅炉结渣状况确定方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了能够直观、准确的判断出结渣的原因和位置，以及结渣的严重性和危害性，本发明实施例提供一种锅炉结渣状况确定方法。图1为本发明实施例中锅炉结渣状况确定方法的示意图，如图1所示，该方法可以包括：
步骤101、从捞渣机取渣；
步骤102、根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因；
步骤103、根据渣的强度确定结渣危害程度；
步骤104、从燃烧器看火孔观测燃烧器出口结渣状况；
步骤105、根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置。
由图1所示流程可以得知，本发明实施例通过现场数据即可直观、准确的判断出结渣的原因和位置，以及结渣的严重性和危害性，实现锅炉安全稳定的运行。
具体实施时，取渣位置为捞渣机，看火位置为燃烧器看火孔。在根据渣的外型确定结渣原因时，可以将煤的灰熔点作为辅助数据，结合渣的外型确定结渣原因。煤的灰熔点又称煤灰熔融性，是在规定条件下得到的随加热温度而变的煤灰(试样)变形、软化和流动特征物理状态，是动力用煤和气化用煤的一个重要的质量指标，可以反映煤中矿物质在锅炉中的动态，根据它可以预计锅炉中的结渣和沾污作用。灰周围温度达到灰熔点以上时，灰将会处于熔化软化状态，当灰遇到温度较低的受热面时，就会附着在上面，形成渣，这是结渣的本质原因。
具体实施时，根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，可以包括：根据渣的颜色、形状、大小其中之一或任意组合，确定结渣严重程度和结渣原因。其中结渣严重程度可以用结渣能力值来表示，例如结渣能力值越大则表示结渣越严重。此外，结渣严重程度也可以用结渣严重级别来表示，例如结渣严重级别越高则表示结渣越严重。或者，结渣严重程度也可以用结渣能力的强弱来表示，结渣能力强表示结渣严重，结渣能力弱表示结渣不严重。结渣严重程度反映结渣的严重性。实施例中，结渣原因可以是空气动力场不合理、结渣能力值超过阈值或结渣能力强等原因。
下面举一例详细说明根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因的具体实施。本例中结渣严重程度以结渣能力强弱来表示。本例中：
如果渣以白色细沙粒状为主，则煤灰结渣能力极弱，结渣原因是空气动力场不合理；
如果渣以白色细沙粒状为主、伴以部分小于10cm的块状焦渣，则煤灰结渣能力弱，结渣原因是空气动力场不合理；
如果渣以灰色沙粒状、小于2～3cm的小块状为主，伴以部分大于10cm、小于20cm、厚度小于10cm的片状焦渣，则煤灰结渣能力弱，结渣原因是空气动力场不合理；
如果渣以小于2～3cm的小块状为主，伴以部分大于20cm、厚度小于20cm的片状焦渣，渣块中粘有大量的灰、白色沙粒状灰，则煤灰有一定的结渣能力，结渣原因以空气动力场不合理为主，锅炉可控；
如果渣以小于2～3cm的小块状为主，伴以部分大于20cm、厚度大于20cm的焦渣，焦渣中没有粘任何灰沙，但焦渣中间充满气泡，则煤灰结渣能力强，是结渣主要原因；
如果渣以20cm及以上焦渣块为主，焦渣中没有粘任何灰沙，气泡不多，断面以黑色为主，有光亮面，则煤灰结渣能力非常强，是结渣主要原因，锅炉处于危险状态。
具体实施时，根据渣的强度确定结渣危害程度，可以包括：通过观测渣的分离及自由落体后的形态，确定结渣危害程度。结渣危害程度可以用结渣危害级别来表示，结渣危害级别越高则结渣危害程度越高。或者，结渣危害程度也可以用结渣危害性大小来表示，结渣危害性大表示结渣危害程度高，结渣危害性小表示结渣危害程度低。结渣危害程度反映结渣的危害性。
下面举例详细说明通过观测渣的分离及自由落体后的形态确定结渣危害程度的具体实施。本例中，结渣危害程度以结渣危害性大小来表示。本例中，取大于20cm的焦块测量其强度：
如果拿起时会掉下来灰、白色的沙粒，则危害性小；
用双手可以掰开，则结渣危害性小；
如果双手无法掰开，但可以两块相似的渣块轻磕，可碎者危害性小；
如果结渣磕碎，可把它放置于2m高的位置自由落体，冲向以水泥地面、石头或钢板为特征的硬物，如果破碎后的最大物体超过50％，则有一定的危害性，反之危害性小；
2m高的位置自由落体完全无法破碎，则危害性大。
具体实施时，根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置，可以包括：根据燃烧器附件干净程度，确定结渣位置在炉膛上部、主燃区或燃烧器。下面举一例详细说明根据燃烧器附件干净程度确定结渣位置的具体实施。本例中：
如果燃烧器附件干净，则结渣位置在炉膛上部；
如果燃烧器附件均不干净，则结渣位置在主燃区；
如果大部分燃烧器附件干净，部分燃烧器附件不干净，则结渣位置在燃烧器，结渣原因是燃烧器本身。
具体实施时，还可以根据低过出口汽温确定锅炉整体结渣状况。例如，根据低过出口汽温超过设计值的程度，确定锅炉整体结渣程度。下面举一例详细说明根据低过出口汽温超过设计值的程度确定锅炉整体结渣程度的具体实施。本例中：
如果低过出口汽温超过设计值10℃，则锅炉整体结渣程度较轻；
如果低过出口汽温超过设计值20℃，则锅炉整体结渣程度较重；
如果低过出口汽温超过设计值30℃，则锅炉整体结渣程度很重。
具体实施时，根据结渣严重程度、结渣原因、结渣危害程度、结渣位置和锅炉整体结渣状况进行综合判断，可以确定对应的控制方法。具体的，可以根据电厂实际情况，如锅炉燃烧方式、燃用煤种等综合确定对应的控制方法。比如通过燃烧器看火孔观测确定炉膛结渣，并确定产生原因为空气动力场不合理，当燃烧方式为四角切圆燃烧时，调整燃烧器一二次风，煤粉相对集中于炉膛中部燃烧，而炉膛四周则空气相对过剩，形成风包粉的燃烧方式，防止煤粉气流贴墙，火焰冲刷水冷壁形成结渣；又比如燃烧器附近结渣，原因可能为燃烧器本身问题，可提高一次风速等。
综上所述，本发明实施例中，从捞渣机取渣，根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，根据渣的强度确定结渣危害程度；从燃烧器看火孔观测燃烧器出口结渣状况，根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置，从而通过现场数据直观、准确的判断出结渣的原因和位置，以及结渣的严重性和危害性，实现锅炉安全稳定的运行。
进一步的，本发明实施例还可以根据低过出口汽温确定锅炉整体结渣状况。根据结渣严重程度、结渣原因、结渣危害程度、结渣位置和锅炉整体结渣状况进行综合判断，可以确定对应的控制方法，判断设计和材料选型，实现锅炉安全稳定的运行。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种锅炉结渣状况确定方法，其特征在于，包括：
从捞渣机取渣，根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，根据渣的强度确定结渣危害程度；
从燃烧器看火孔观测燃烧器出口结渣状况，根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置；
根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，包括：根据渣的颜色、形状、大小其中之一或任意组合，确定结渣严重程度和结渣原因；
根据渣的外型确定结渣严重程度和结渣原因，具体包括：
当渣以白色细沙粒状为主，煤灰结渣能力极弱，结渣原因是空气动力场不合理；
当渣以白色细沙粒状为主，且伴以部分小于10cm的块状焦渣时，煤灰结渣能力弱，结渣原因是空气动力场不合理；
当渣以灰色沙粒状、小于2～3cm的小块状为主，且伴以部分大于10cm、小于20cm、厚度小于10cm的片状焦渣时，煤灰结渣能力弱，结渣原因是空气动力场不合理；
当渣以小于2～3cm的小块状为主，伴以部分大于20cm、厚度小于20cm的片状焦渣，渣块中粘有大量灰、白色沙粒状灰，则煤灰有结渣能力，结渣原因以空气动力场不合理为主；
当渣以小于2～3cm的小块状为主，伴以部分大于20cm、厚度大于20cm的焦渣，焦渣中没有粘任何灰沙，但焦渣中间充满气泡，则煤灰结渣能力强，是结渣主要原因；
当渣以20cm及以上焦渣块为主，焦渣中没有粘任何灰沙，气泡不多，断面以黑色为主，有光亮面，则煤灰结渣能力非常强，是结渣主要原因；
所述根据渣的强度确定结渣危害程度，包括：通过观测渣的分离及自由落体后的形态，确定结渣危害程度；
通过观测渣的分离及自由落体后的形态，确定结渣危害程度，具体包括：
把渣拿起时会掉下来灰、白色的沙粒，则危害性小；
用双手掰开渣，则结渣危害性小；
用双手无法掰开渣，令多块相似的渣块轻磕，可碎者危害性小；
结渣磕碎后，把渣放置于2m高的位置自由落体，冲向以水泥地面、石头或钢板为特征的硬物，当渣破碎后的最大物体超过50％，则危害性大，反之危害性小；
当渣在2m高的位置自由落体完全无法破碎，则危害性大；
所述根据燃烧器出口结渣状况确定结渣位置，包括：根据燃烧器附件干净程度，确定结渣位置在炉膛上部、主燃区或燃烧器；
根据燃烧器附件干净程度，确定结渣位置在炉膛上部、主燃区或燃烧器，具体包括：
当燃烧器附件干净时，结渣位置在炉膛上部；
当燃烧器附件均不干净时，结渣位置在主燃区；
当大部分燃烧器附件干净，部分燃烧器附件不干净时，结渣位置在燃烧器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据渣的外型确定结渣严重程度，包括：根据渣的外型确定结渣能力值；
所述结渣原因包括：空气动力场不合理或结渣能力值超过阈值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据渣的外型确定结渣原因，包括：将煤的灰熔点作为辅助数据，结合渣的外型确定结渣原因。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据低过出口汽温确定锅炉整体结渣状况，包括：根据低过出口汽温超过设计值的程度，确定锅炉整体结渣程度；
根据低过出口汽温超过设计值的程度，确定锅炉整体结渣程度，具体包括：
低过出口汽温超过设计值10℃，则锅炉整体结渣程度较轻；
低过出口汽温超过设计值20℃，则锅炉整体结渣程度较重；
低过出口汽温超过设计值30℃，则锅炉整体结渣程度很重。
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| CN101639412A (zh) * | 2008-08-01 | 2010-02-03 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种分区域确定锅炉防结渣能力的方法 |
| CN103134059A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-06-05 | 北京国电富通科技发展有限责任公司 | 一种提高燃煤锅炉灰渣利用价值的集成处理系统及其方法 |
-
2015
- 2015-06-24 CN CN201510353801.0A patent/CN104964297B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN104964297A (zh) | 2015-10-07 |
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