CN110410768A - 四角切圆锅炉内预防高温腐蚀系统与方法 - Google Patents

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Abstract

一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀的方法，在四角切圆锅炉运行时，获取四角切圆锅炉水冷壁区域CO的含量作为主参数，根据主参数对各层燃烧器的煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。基于该四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，本发明还提供了一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统。本发明创造性地运用了炉内CO监测技术，能对炉内运行的各层燃烧器的燃烧情况通过燃烧产生的烟气中CO的含量进行实时测量，并对各个燃烧器的煤粉浓度、一次风速风量、二次风门等进行独立的综合调整，从而改变该区域的CO含量，达到监测、预防以及减低甚至防止高温腐蚀的发生。本发明的投入使用，能降低锅炉发生高温腐蚀的几率，提高了锅炉运行的安全性。

Description

四角切圆锅炉内预防高温腐蚀系统与方法
技术领域
本发明实施例涉及火力发电运维设备技术领域，具体涉及一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统及方法。
背景技术
锅炉的高温腐蚀主要发生在水冷壁管上，造成高温腐蚀的主要原因是火焰刷墙和水冷壁附近区域还原性气氛过强。
一直以来，高温腐蚀是很多电站锅炉的痼疾，在锅炉运行过程中，无法监测和判断，也就无从调整。等到停炉甚至因腐蚀爆管后，才能在炉膛内观察到高温腐蚀已发生，这种被动和无法预知给锅炉安全运行带来很大的安全隐患。
发明内容
综上所述，如何解决现有技术中无法判断锅炉是否正在发生高温腐蚀，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明提供了一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，在该方法中，在四角切圆锅炉运行时，获取四角切圆锅炉水冷壁附近区域CO的含量作为主参数，根据主参数中CO的含量，对煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。
优选地，获取四角切圆锅炉尾部烟道中CO的含量作为辅助参数，结合主参数以及辅助参数对煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。
优选地，获取四角切圆锅炉内易腐蚀区中CO的含量作为第三参数，结合主参数、辅助参数以及第三参数对煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。
本发明还提供了一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统，在该系统总，包括：
用于获取四角切圆锅炉水冷壁附近区域CO的含量的炉膛CO在线监测仪；
所述炉膛CO在线监测仪接入DCS控制系统，所述DCS控制系统包括有 DCS系统以及与所述DCS系统通信连接的操作员站和工程师站。
优选地，本发明还包括有用于获取四角切圆锅炉尾部烟道中CO含量的尾部烟道CO在线监测仪；所述尾部烟道CO在线监测仪与所述DCS系统信号连接。
优选地，本发明还包括有用于获取四角切圆锅炉内易腐蚀区CO含量的高温腐蚀区域CO在线监测仪；所述高温腐蚀区域CO在线监测仪与所述DCS 系统信号连接。
优选地，操作员站和工程师站包括有用于显示四角切圆锅炉运行状态的CRT显示器。
本发明实施例具有如下优点：
本发明提供了一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，在该方法中，本发明在四角切圆锅炉运行时，获取四角切圆锅炉水冷壁附近区域CO的含量作为主参数，根据主参数值，对煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。基于该四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，本发明还提供了一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统。本发明创造性地运用了炉内CO监测技术，能对炉内运行的各层燃烧器的燃烧情况通过燃烧产生的烟气中CO的含量进行实时测量，根据炉内水冷壁附近CO含量与高温腐蚀的对应关系，通过 CO数据的变化判断出炉内各处燃烧的情况，再根据需要调整区域的煤粉浓度，一次风速风量、二次风门等的综合调整，从而改变该区域的CO含量，达到监测、预防以及减低甚至防止高温腐蚀。本发明的投入使用防止或减轻了四角切圆锅炉发生高温腐蚀的几率，提高了锅炉的安全性，减少了水冷壁因高温腐蚀发生换管甚至被迫停炉的几率，提高了锅炉的经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例中四角切圆锅炉内预防高温腐蚀系统在应用状态下的结构示意简图；
在图1中，部件名称与附图标记的对应关系为：
炉膛CO在线监测仪1、DCS系统2、操作员站和工程师站3、高温腐蚀区域CO在线监测仪4、尾部烟道CO在线监测仪5；水冷壁6。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
请参考图1，图1为本发明实施例中四角切圆锅炉内预防高温腐蚀系统在应用状态下的结构示意简图。
本发明提供了一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，在该四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法中，本发明是在四角切圆锅炉运行时，通过在锅炉水冷壁各层燃烧器向火侧区域、易发生高温腐蚀区域以及尾部烟道设置CO 在线监测仪来获取CO的含量作为控制参数，然后，根据控制参数中CO的含量，对煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。
在火力发电技术领域中，四角切圆锅炉水冷壁高温腐蚀通常是由于炉内火焰刷墙或水冷壁区域的烟气中还原性气氛过强造成的，而无论是火焰刷墙，还是还原性气氛过强，其原因都是因为该区域燃烧过于强烈，造成该区域O2严重不足，CO、H2S等还原性气体急剧增加造成的，其中以CO含量表现的最为明显突出。
因此，通过获取每一组燃烧器向火侧区域烟气中的CO浓度，就可以根据该区域的CO与燃烧强度的对应关系来判断该燃烧器喷射的煤粉是否燃烧过于强烈，如果过于强烈，则通过对该燃烧器供给的煤粉浓度、一次风速以及二次风门开度进行调节，以降低该燃烧器的燃烧强度。
各层CO在线监测仪在CRT上显示的数值，形成了炉内CO数值模型，当某一层单个区域CO数值非常高，而其他区域CO数值正常时，说明该处燃烧器燃烧过于强烈，而当某一层单个或两区域CO数值非常高，对应其他侧的 CO数值偏低，则说明火焰中心在该层发生偏斜，出现火焰刷墙现象，需要及时对相关的燃烧器一次风速、二次风门做出调整，以消除火焰刷墙现象，防止高温腐蚀的发生。当CO尾部烟道中会含有大量的CO的时候，说明炉内还原性气氛过强，高温腐蚀较大程度会在水冷壁上部区域出现。
基于上述的四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，本发明又提出了一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统。
具体地，该四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统包括：用于获取四角切圆锅炉内部CO含量的炉膛CO在线监测仪1，炉膛CO在线监测仪1接入DCS 控制系统，DCS控制系统包括有操作员站和工程师站2以及与操作员站和工程师站2通信连接的操作员站和工程师站3。操作员站和工程师站2用于对煤粉浓度、一次风速以及二次风门进行调节，并可发出控制信号给相应的设备(例如磨煤机、一次风门、二次风门)。
进一步地，本发明还包括有用于获取四角切圆锅炉尾部烟道CO的含量的 CO在线监测仪5；尾部烟道CO在线监测仪5与参数获取控制操作员站和工程师站2信号连接。
进一步地，本发明还包括有用于获取四角切圆锅炉内易腐蚀区CO的含量的CO在线监测仪4；高温腐蚀区域CO在线监测仪4与参数获取控制操作员站和工程师站2信号连接。
上述的各个CO在线监测仪都与操作员站和工程师站2通信连接。为了能够对锅炉运行参数以及控制参数进行显示，操作员站和工程师站3包括有用于显示四角切圆锅炉运行状态的CRT显示器。
本发明属于四角切圆锅炉基于炉内水冷壁CO在线测量的防高温腐蚀技术，用于监测、预防以及减低甚至防止高温腐蚀的发生。通过对四角切圆锅炉内预防高温腐蚀系统的结构设计，能够防止或减轻了四角切圆锅炉发生高温腐蚀的几率，提高了锅炉的安全性，减少了水冷壁因高温腐蚀发生换管甚至被迫停炉的几率，提高了锅炉的经济性。
本发明创造性地运用了炉内CO监测技术，能对炉内燃烧的各层燃烧器的燃烧情况通过燃烧产生的烟气中CO的含量进行实时测量，根据炉内水冷壁附近CO含量与高温腐蚀的对应关系，通过CO数据的变化判断出炉内各处燃烧的情况，对煤粉浓度，一次风速、二次风门等的综合调整，来改变该区域的 CO含量，达到监测、预防以及减低甚至防止高温腐蚀的发生。本发明的投入使用防止或减轻了四角切圆锅炉发生高温腐蚀的几率，提高了锅炉的安全性，减少了水冷壁6因高温腐蚀发生换管甚至被迫停炉的几率，提高了锅炉的经济性。
本发明所提供的四角切圆锅炉水冷壁防高温腐蚀与现有技术中相比，所具有的优点和积极效果对比如下：现有技术无法得知锅炉是否发生腐蚀，从而无法调整，只能在停炉后检查才能知道后果。而本发明能实时监测炉内燃烧效果，是否有高温腐蚀发生，并依据连续测量结果进行调整，从而防止或减轻高温腐蚀的发生。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，其特征在于，
在四角切圆锅炉运行时，获取四角切圆锅炉水冷壁附近区域CO的含量作为主参数，根据主参数中CO的含量，对煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。
2.根据权利要求1所述的四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，其特征在于，
获取四角切圆锅炉尾部烟道中CO的含量作为辅助参数，结合主参数以及辅助参数对煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。
3.根据权利要求1或2所述的四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀方法，其特征在于，
获取四角切圆锅炉内易腐蚀区中CO的含量作为第三参数，结合主参数、辅助参数以及第三参数对煤粉浓度、一次风速风量以及二次风门进行调整。
4.一种四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统，其特征在于，包括：
用于获取四角切圆锅炉水冷壁附近区域CO的含量的炉膛CO在线监测仪(1)；
所述炉膛CO在线监测仪接入DCS控制系统，所述DCS控制系统包括有DCS系统(2)以及与所述DCS系统通信连接的操作员站和工程师站(3)。
5.根据权利要求4所述的四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统，其特征在于，
还包括有用于获取四角切圆锅炉尾部烟道中CO含量的尾部烟道CO在线监测仪(5)；
所述尾部烟道CO在线监测仪与所述DCS系统信号连接。
6.根据权利要求5所述的四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统，其特征在于，
还包括有用于获取四角切圆锅炉内易腐蚀区CO含量的高温腐蚀区域CO在线监测仪(4)；
所述高温腐蚀区域CO在线监测仪与所述DCS系统信号连接。
7.根据权利要求4所述的四角切圆锅炉预防水冷壁高温腐蚀系统，其特征在于，
操作员站和工程师站包括有用于显示四角切圆锅炉运行状态的CRT显示器。
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