CN107191918A - 锅炉炉底漏风量确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锅炉炉底漏风量确定方法及装置，其中，该方法包括以下步骤：根据设定的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；对所述设定的炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。由于该方案通过可测量的炉膛出口烟气温度的变化来估算炉底漏风量，为锅炉更好地运行提供一定的依据，具有重要的理论意义和工程价值。
Description
技术领域
本发明涉及监测控制技术领域，特别涉及一种锅炉炉底漏风量确定方法及装置。
背景技术
在锅炉的各项损失中，排烟损失占的比例最大，约占全部热损失的60％-70％，通常情况下，排烟温度每升高10℃，排烟损失就会相应增加0.5％～0.8％，机组的发电煤耗升高1.0g/kW·h。锅炉的漏风是导致排烟温度升高的原因之一。在所有漏风中，以炉底漏风影响最大。在机组运行过程中，当冷风在炉膛的负压作用下从锅炉底部漏入，势必会对机组的经济性和安全性产生影响，当漏风量较大时，冷风在短时间内涌入炉膛，往往会造成烟温偏差增大，炉膛内负压波动，燃料燃烧不稳，甚至保护动作。炉底漏风的大小在实际中难以测量。
发明内容
本发明实施例提供了一种锅炉炉底漏风量确定方法及装置，通过可测量的炉膛出口烟气温度的变化来估算炉底漏风量，为锅炉更好地运行提供一定的依据，具有重要的理论意义和工程价值。
本发明实施例提供了一种锅炉炉底漏风量确定方法，该方法包括：
根据设定的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；
对所述设定的炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；
获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。
在一个实施例中，所述炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式为：
Tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364
其中，Tout为炉膛出口烟气温度，℃；x为炉底漏风率，％。
在一个实施例中，还包括：
将所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度进行比较，根据比较结果确定所述炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确。
在一个实施例中，根据比较结果确定所述炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确，包括：
当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围外，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟不正确，根据所述炉膛出口烟气模拟温度对应的设定的炉底漏风率重新进行Fluent数值模拟；当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围内，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟正确。
在一个实施例中，所述炉膛出口烟气实际温度从现场表盘获取。
本发明实施例还提供了一种锅炉炉底漏风量确定装置，该装置包括：
模拟模块，用于根据设定的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；
拟合模块，用于对所述设定的炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；
炉底漏风率确定模块，用于获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。
在一个实施例中，所述拟合模块具体用于：
按照如下公式确定所述炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式：
Tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364
其中，Tout为炉膛出口烟气温度，℃；x为炉底漏风率，％。
在一个实施例中，还包括：
比较模块，用于将所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度进行比较，根据比较结果确定所述炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确。
在一个实施例中，所述比较模块具体用于：
当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围外，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟不正确，根据所述炉膛出口烟气模拟温度对应的设定的炉底漏风率重新进行Fluent数值模拟；当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围内，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟正确。
在一个实施例中，炉底漏风率确定模块具体用于：
从现场表盘获取所述炉膛出口烟气实际温度。
在本发明实施例中，根据假设的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；对所述设定的炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。与现有技术相比，本发明方案通过可测量的炉膛出口烟气温度的变化来估算炉底漏风量，为锅炉更好地运行提供一定的依据，具有重要的理论意义和工程价值。
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。
图1是本发明实施例提供的一种锅炉炉底漏风量确定方法流程图一；
图2是本发明实施例提供的一种锅炉炉底漏风量确定方法流程图二；
图3是本发明实施例提供的一种锅炉炉底漏风量确定装置示意图一；
图4是本发明实施例提供的一种锅炉炉底漏风量确定装置示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中炉底漏风的大小在实际中难以测量这个问题，本发明提出一种锅炉炉底漏风量确定方法及装置，通过可测量的炉膛出口烟气温度的变化来估算炉底漏风量，为锅炉更好地运行提供一定的依据，具有重要的理论意义和工程价值。该方法适用于300MW四角切圆燃烧锅炉。
在本发明实施例中，提供了一种锅炉炉底漏风量确定方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101：根据设定的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；
步骤102：对所述设定的炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；
步骤103：获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。
具体实施时，首先假设炉底漏风率，然后根据实际的锅炉运行情况，设定相应的模拟参数，然后通过大量的现场试验和Fluent数值模拟后，获得相应的炉膛出口烟气模拟温度。
获得这些炉膛出口烟气模拟温度后，获取炉膛出口烟气实际温度，然后将炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度进行比较，确定这些炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确，也就是说，该方法还包括：步骤104：将所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度进行比较，根据比较结果确定所述炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确(如图2所示)。由于数值模拟存在误差，可以设定一个误差范围，当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围外，就可以认为炉膛出口烟气模拟温度不等于炉膛出口烟气实际温度，此时所述炉膛出口烟气模拟温度模拟不正确，根据所述炉膛出口烟气模拟温度对应的设定的炉底漏风率重新进行Fluent数值模拟；当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围内，就可以认为炉膛出口烟气模拟温度等于炉膛出口烟气实际温度，此时所述炉膛出口烟气模拟温度模拟正确。
具体实施时，在获得炉膛出口烟气模拟温度，并确定这些炉膛出口烟气模拟温度是正确的之后，可以将设定的炉底漏风率和获得的炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式。对于300MW四角切圆燃烧锅炉炉膛出口烟气温度和炉底漏风率存在以下线性关系，即：
Tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364；
其中：Tout为炉膛出口烟气温度，℃；x为炉底漏风率，％。
然后，根据获取炉膛出口烟气实际温度、炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。炉膛出口烟气实际温度可以通过现场表盘获取。
在实际运行过程中，采用本发明提出的方法，可根据炉膛出口烟气温度判断炉底漏风量的大小，通常可根据炉膛出口烟温的变化计算出炉底漏风率的大小，当漏风率低于1.5％时，对炉膛经济性和安全性几乎不造成影响，炉膛出口烟气温度变化不大；当炉底漏风率小于3％时，炉膛出口温度升高约11℃左右，应当引起重视；当炉底漏风率大于3％时，送、引风机以及炉膛出口温度都会造成较大的影响，对机组经济性和安全性构成一定的威胁，应当立即采取措施。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种锅炉炉底漏风量确定装置，如下面的实施例所述。由于锅炉炉底漏风量确定装置解决问题的原理与锅炉炉底漏风量确定方法相似，因此锅炉炉底漏风量确定装置的实施可以参见锅炉炉底漏风量确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是本发明实施例提供的一种锅炉炉底漏风量确定装置示意图，如图3所示，包括：
模拟模块301，用于根据设定的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；
拟合模块302，用于对所述设定的炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；
炉底漏风率确定模块303，用于获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。
下面对该结构进行说明。
具体实施时，所述拟合模块302具体用于：
按照如下公式确定所述炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式：
Tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364
其中，Tout为炉膛出口烟气温度，℃；x为炉底漏风率，％。
具体实施时，如图4所示，该锅炉炉底漏风量确定装置还包括：
比较模块304，用于将所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度进行比较，根据比较结果确定所述炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确。
具体实施时，所述比较模块304具体用于：
当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围外，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟不正确，根据所述炉膛出口烟气模拟温度对应的设定的炉底漏风率重新进行Fluent数值模拟；当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围内，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟正确。
具体实施时，炉底漏风率确定模块303具体用于：
从现场表盘获取所述炉膛出口烟气实际温度。
综上所述，本发明提供的锅炉炉底漏风量确定方法及装置，根据设定的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；对所述炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。与现有技术相比，本发明方案通过可测量的炉膛出口烟气温度的变化来估算炉底漏风量，为锅炉更好地运行提供一定的依据，具有重要的理论意义和工程价值。
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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锅炉炉底漏风量确定方法，其特征在于，包括：
根据设定的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；
对所述设定的炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；
获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。
2.如权利要求1所述的锅炉炉底漏风量确定方法，其特征在于，所述炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式为：
Tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364
其中，Tout为炉膛出口烟气温度，℃；x为炉底漏风率，％。
3.如权利要求1所述的锅炉炉底漏风量确定方法，其特征在于，还包括：
将所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度进行比较，根据比较结果确定所述炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确。
4.如权利要求3所述的锅炉炉底漏风量确定方法，其特征在于，根据比较结果确定所述炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确，包括：
当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围外，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟不正确，根据所述炉膛出口烟气模拟温度对应的设定的炉底漏风率重新进行Fluent数值模拟；当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围内，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟正确。
5.如权利要求1所述的锅炉炉底漏风量确定方法，其特征在于，所述炉膛出口烟气实际温度从现场表盘获取。
6.一种锅炉炉底漏风量确定锅炉炉底漏风量确定装置，其特征在于，包括：
模拟模块，用于根据设定的炉底漏风率，采用Fluent数值模拟确定炉膛出口烟气模拟温度；
拟合模块，用于对所述设定的炉底漏风率和所述炉膛出口烟气模拟温度进行拟合，确定炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式；
炉底漏风率确定模块，用于获取炉膛出口烟气实际温度，根据炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式，确定实际的炉底漏风率。
7.如权利要求6所述的锅炉炉底漏风量确定装置，其特征在于，所述拟合模块具体用于：
按照如下公式确定所述炉底漏风率和炉膛出口烟气温度的线性关系式：
Tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364
其中，Tout为炉膛出口烟气温度，℃；x为炉底漏风率，％。
8.如权利要求6所述的锅炉炉底漏风量确定装置，其特征在于，还包括：
比较模块，用于将所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度进行比较，根据比较结果确定所述炉膛出口烟气模拟温度是否模拟正确。
9.如权利要求8所述的锅炉炉底漏风量确定装置，其特征在于，所述比较模块具体用于：
当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围外，则所述炉膛出口烟气模拟温度模拟不正确，根据所述炉膛出口烟气模拟温度对应的设定的炉底漏风率重新进行Fluent数值模拟；当所述炉膛出口烟气模拟温度与炉膛出口烟气实际温度的差值绝对值在预设误差范围内，确定所述炉膛出口烟气模拟温度模拟正确。
10.如权利要求6所述的锅炉炉底漏风量确定装置，其特征在于，炉底漏风率确定模块具体用于：
从现场表盘获取所述炉膛出口烟气实际温度。
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