CN113294774A - 低温再热器壁温超温的调整方法、系统、存储介质、终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低温再热器壁温超温的调整方法、系统、存储介质、终端，包括以下步骤：S1统计分析低温再热器壁温分布情况；S2分析低温再热器壁温随机组负荷的变化情况及机组运行状态；S3分析低温再热器壁温恶化前后的煤质变化情况；S4进行磨煤机煤粉细度测试，了解各台磨煤机煤粉细度情况；S5根据煤质对低温再热器壁温的影响情况，掺烧不易结焦煤种；S6调整磨煤机煤粉细度；S7在低温再热器区域增加吹灰行程，加强吹灰；S8调整后，统计分析低温再热器壁温变化情况，评估调整效果；有效缓解低温再热器壁温偏差大和低温再热器壁温超温等问题，保证了锅炉的安全稳定运行。

Description

低温再热器壁温超温的调整方法、系统、存储介质、终端

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及一种低温再热器壁温超温的调整方法、系统、存储介质、终端。

背景技术

目前国内外很多燃煤电站锅炉存在受热面壁温偏差大甚至壁温超温的问题，长期的金属超温必然影响金属寿命，严重威胁机组安全运行。燃煤锅炉常见的受热面超温问题主要集中在水冷壁、屏式过热器、高温过热器和高温再热器等位置，上述受热面壁温超温问题的应对措施比较多，大部分受热面超温情况可以通过燃烧调整等方式有效缓解，部分受热面超温情况可以通过汽水侧改造解决。

对冲燃烧锅炉低温再热器壁温超温的问题也时有发生，但由于低温再热器布置在锅炉尾部烟道，常规的燃烧调整对缓解低温再热器壁温偏差大以及壁温超温问题效果有限。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种低温再热器壁温超温的调整方法、系统、存储介质、终端，有效缓解低温再热器壁温偏差大和低温再热器壁温超温等问题，保证了锅炉的安全稳定运行。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种低温再热器壁温超温的调整方法，包括以下步骤：

S1统计分析低温再热器壁温分布情况；

S2分析低温再热器壁温随机组负荷的变化情况及机组运行状态；

S3分析低温再热器壁温恶化前后的煤质变化情况；

S4进行磨煤机煤粉细度测试，了解各台磨煤机煤粉细度情况；

S5根据煤质对低温再热器壁温的影响情况，掺烧不易结焦煤种；

S6调整磨煤机煤粉细度至合理的范围；

S7在低温再热器区域增加吹灰行程，加强吹灰；

S8调整后，统计分析低温再热器壁温变化情况，评估调整效果。

作为优选技术方案，步骤S1中通过调取自动控制系统中低温再热器壁温参数，统计分析低温再热器壁温沿炉膛宽度的分布情况，确定低温再热器壁温高值区域和壁温低值区域。

作为优选技术方案，步骤S2中为分析低温再热器壁温变化及扩展情况，统计分析了机组从启机到低温再热器壁温偏差明显扩大期间的壁温最高值与最低值随机组负荷的变化情况。

作为优选技术方案，步骤S2中选取低温再热器壁温中的高值和低值，统计分析低温再热器壁温随机组负荷的变化情况，分析判断壁温开始恶化的时间和随时间的变化趋势，同时综合分析壁温恶化时机组负荷、磨煤机运行方式、配风方式等机组运行状态。

作为优选技术方案，步骤S3中根据步骤S2确定的壁温开始恶化的时间，分析低温再热器壁温恶化前后的煤质变化情况，同时评估煤质变化对低温再热器壁温及其偏差的影响。

作为优选技术方案，步骤S5中掺烧不易结焦煤种为一仓石炭煤。

作为优选技术方案，步骤S6中煤粉细度合理范围为19％。

本发明提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行以上任意一项，包括下列步骤：

通过对磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化的统计分析，构建磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化参数特征的评价模型；

依据磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化的影响机制及规律性；将低温再热器壁温及其偏差变化赋予权重和评分标准，利用监控设备实时获取磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程数据并上传至中央服务器；

通过预先的软件编程统计磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数等调整变化，进而实现磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数数据对低温再热器壁温及其偏差变化特征的快速评估，评估调整效果。

本发明提供一种实施以上任意一项所述低温再热器壁温超温的调整方法的分析系统，包括：

数据引入模块，用于磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化基本参数的监测和上传；

评估模型模块，用于低温再热器壁温参数特征分类评价的框架下，指定低温再热器壁温及其偏差变化在不同磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件指标的分配权重和赋分尺度；

统计分析模块，用于依据评估模型指定的评价标准和分类规则，对数据引入模块上传的磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化数据进行常规处理和评价分析；

评价报告模块，基于预先设定的报告模板或模式，用于汇总并编辑统计分析模块的评价结果，并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。

本发明提供一种搭载所述低温再热器壁温超温调整方法的分析系统的终端。

附图说明

图1为本发明提供的一种低温再热器壁温超温的调整方法的流程图；

图2为本发明提供的调整前低温再热器壁温壁温分布图；

图3为本发明提供的低温再热器壁温随负荷变化情况；

图4为本发明提供的锅炉受热面吹灰器布置示意图，；

图5为本发明提供的调整前后1000MW负荷工况下低温再热器壁温分布情况；

图6为本发明提供一种低温再热器壁温超温的调整方法的分析系统的流程图；

其中图4中

图标为吹灰器位置。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式

为了达到本发明的目的，如图1-5所示，本实施例提供的一种锅炉低温再热器壁温超温的调整方法，包括以下步骤：

S1、统计分析低温再热器壁温分布情况；

S2、分析低温再热器壁温随机组负荷的变化情况及机组运行状态；

S3、分析低温再热器壁温恶化前后的煤质变化情况；

S4、进行磨煤机煤粉细度测试，了解各台磨煤机煤粉细度情况；

S5、根据煤质对低温再热器壁温的影响情况，酌情掺烧不易结焦煤种；

S6、调整磨煤机煤粉细度，将煤粉细度调整至合理范围内；

S7、将低温再热器前后区域的吹灰器从程控吹灰改为就地手动吹灰，增加吹灰行程，加强吹灰；

S8、调整后，统计分析低温再热器壁温变化情况，评估调整效果。

步骤S1通过调取自动控制系统中低温再热器壁温参数，统计分析低温再热器壁温沿炉膛宽度的分布情况，确定低温再热器壁温高值区域和壁温低值区域。

步骤S2选取低温再热器壁温中的高值和低值，统计分析低温再热器壁温随机组负荷的变化情况，分析判断壁温开始恶化的时间和随时间的变化趋势，同时综合分析壁温恶化时机组负荷、磨煤机运行方式、配风方式等机组运行状态。

步骤3根据步骤S2确定的壁温开始恶化的时间，分析低温再热器壁温恶化前后的煤质变化情况，同时评估煤质变化对低温再热器壁温及其偏差的影响。

步骤4对所有磨煤机进行煤粉细度测试，了解各台磨煤机煤粉细度情况，分析判断煤粉细度是否在合理范围内。

步骤5根据煤质对低温再热器壁温的影响情况，酌情掺烧不易结焦煤种。燃烧用易结焦煤种且吹灰不及时会使炉膛出口温度升高，容易导致灰粒相互粘结并在水平烟道受热面下部区域堆积，从而影响下游低温再热器壁温分布，导致低温再热器壁温超温。因此，需酌情掺烧不易结焦煤种。

步骤6根据步骤4测试结果，如果部分磨煤机煤粉细度较粗，需调整磨煤机煤粉细度，将煤粉细度调整至合理范围内。煤粉细度过粗，会使燃烧推迟，火焰中心上移，而且这部分粗的煤粉燃烧后形成的灰粒被冷却到灰的变形温度以下所用的时间变长，进入水平烟道时温度就有可能高于变形温度而相互粘结形成渣块，从而形成烟气走廊，影响下游低温再热器壁温分布。

步骤7将低温再热器前后区域的吹灰器从程控吹灰改为就地手动吹灰，增加吹灰行程，加强吹灰。随着机组容量增加，炉膛宽度增大，蒸汽吹灰不可避免地会存在一定的吹灰盲区，在水平烟道中间及下部区域均不同程度地存在积灰问题，低温再热器壁温分布也会呈现两侧壁温高、中间壁温低的特点，因此需增加吹灰行程，加强吹灰。

步骤8在经过步骤5、步骤6和步骤7的调整措施后，统计分析低温再热器壁温变化情况，评估调整效果。

本发明提供的一种缓解大型对冲燃烧锅炉低温再热器壁温超温问题的调整方法，旨在针对传统燃烧调整方法无法有效解决低温再热器壁温超温问题的情况下，提供一种通过采取掺烧煤种、调整煤粉细度、手动方式加强吹灰行程次数等措施，有效缓解大型对冲燃烧锅炉低温再热器壁温超温问题的调整方法，该方法提供了一种面对低温再热器壁温超温问题时分析问题、解决问题的新思路，同时提供了一种缓解低温再热器壁温偏差大、壁温超温的新的有效应对措施，极大缓解了低温再热器壁温超温问题，有效保证了机组的安全稳定运行。

在一些实施例中，采用东方锅炉股份有限公司生产的超临界参数变压运行直流炉，型号为DG3035/29.3-Ⅱ1，通过前后墙对冲燃烧方式、固态排渣、一次中间再热、平衡通风、露天布置、全钢构架、全悬吊π型结构。锅炉采用侧煤仓布置方式，制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式，每台锅炉配置六台磨煤机。煤粉燃烧器采用前后墙对冲燃烧方式，每层布置8只燃烧器，全炉共设有48只燃烧器，在最上层燃烧器的上部布置了两层燃尽风喷口和一层还原风喷口。

低温再热器位于尾部前烟道，低温再热器蛇形管由水平段和垂直段两部分组成。水平段分三组，水平布置于后竖井前烟道内，每组之间留有足够空间便于检修。锅炉从一侧到另一侧共设有148屏，每一个屏用于显示低温再热器壁温测点的温度数据，便于对低温再热器管壁温度进行准确监测。

如图1，本发明提供一种缓解大型对冲燃烧锅炉低温再热器壁温超温问题的调整方法，所述内容包括以下步骤：

S1、统计分析低温再热器壁温分布情况，统计分析所有低温再热器壁温情况发现，低温再热器壁温沿炉膛宽度方向呈“V”字型分布，“V”字型两侧壁温高，“V”字型交叉中间位置壁温低，其中高负荷工况下壁温最高值和最低值的偏差高达240℃，受低温再热器壁温的限制，再热汽温仅为595℃左右，远低于其设计值623℃。低温再热器壁温沿炉宽方向分布情况如图2所示。

S2、分析低温再热器壁温随机组负荷的变化情况及机组运行状态。为分析低温再热器壁温变化及扩展情况，统计分析了机组从启机低温再热器壁温偏差明显扩大期间的壁温最高值与最低值随机组负荷的变化情况。

低温再热器壁温随负荷变化情况如图3所示，从图中可以看出，机组从5月17日启机至6月5日期间，不同负荷下，低温再热器壁温最高值与最低值的偏差约90℃-100℃，此时再热汽温可以达到额定值。从6月5日开始，低温再热器壁温沿炉膛方向的偏差开始逐渐扩大，6月7日早开始，低温再热器壁温最高值与最低值的偏差逐渐扩大至210℃-240℃左右(高负荷偏差大)，机组6月1日至6月4日连续4天低负荷运行，烟气流速低，水平烟道下部烟气流速比上部烟气流速低，烟气携灰性能下降，折焰角及水平烟道区域容易积灰，而且积灰不宜被卷走。若燃用易结焦煤质，灰渣沉积在折焰角及水平烟道区域，则更难被带走。水平烟道积灰对后竖井前烟道影响较大，该锅炉低温再热器即布置在后竖井前烟道。待高负荷时，部分沉积的灰渣被烟气携带到后竖井前烟道，若大的渣块沉积在低温再热器管屏处，则对低温再热器换热造成更大影响，这也是机组经过连续4天低负荷运行后，低温再热器壁温偏差逐渐扩大的原因之一。

S3、分析低温再热器壁温恶化前后的煤质变化情况。日常运行时，锅炉配煤方式大部分情况下是神混2掺烧一仓石炭煤或神混1掺烧一仓石炭煤，纯烧神混1或神混2煤种时，锅炉容易结渣。查阅配煤记录发现，低温再热器壁温偏差明显扩大的前一周，锅炉全部燃用神混2煤种，神混2煤种灰熔点ST温度约为1160℃，易结焦。燃用易结焦煤种且吹灰不及时会使炉膛出口温度升高，容易导致灰粒相互粘结并在水平烟道受热面下部区域堆积。另外，省煤器下部灰斗中发现有渣块，甚至个别灰斗存在因渣块堵塞导致输灰不畅的情况，这也验证了在水平烟道下部区域肯定存在灰渣沉积的情况。

S4、进行磨煤机煤粉细度测试，了解各台磨煤机煤粉细度情况，通过对各台磨煤机的煤粉细度测试可知，A、B、D和E磨煤机煤粉细度在正常范围内，但C和F磨煤机煤粉细度R90分别为39.7％和35.6％，煤粉较粗，远大于设计值(R90＝19％)。煤粉细度过粗，会使燃烧推迟，火焰中心上移，而且这部分粗的煤粉燃烧后形成的灰粒被冷却到灰的变形温度以下所用的时间变长，进入水平烟道时温度就有可能高于变形温度而相互粘结形成渣块。

S5、根据煤质对低温再热器壁温的影响情况，酌情掺烧不易结焦煤种。日常运行时，调整配煤掺烧方式，掺烧石炭煤。鉴于石炭煤灰熔点高，不易结焦，掺烧一仓石炭煤，避免全部燃用神混1或神混2煤质的情况。

S6、调整磨煤机煤粉细度，将煤粉细度调整至合理范围内。提高C、F磨煤机动态分离器转速，将煤粉细度R90降至19％的合理范围内。

S7、将低温再热器前后区域的吹灰器从程控吹灰改为就地手动吹灰，增加吹灰行程，加强吹灰。加强高过、高再、低再以及省煤器的吹灰(尤其是低温再热器前后区域的吹灰器)，将该位置的吹灰器从程控吹灰暂时改为就地手动吹灰，增加吹灰行程，单只吹灰器吹灰时间从7分20秒延长至9分钟左右。锅炉受热面吹灰器布置如图4所示。

S8、调整后，统计分析低温再热器壁温变化情况，评估调整效果。以上措施连续实施一周左右后，低温再热器管壁温度变化明显：1000MW负荷工况下，低温再热器壁温最高值与最低值的偏差从240℃减小至约205℃；低温再热器中间位置管壁温度低的区域缩小；受低温再热器壁温情况好转的影响，锅炉主汽温可以达到额定值，再热汽温可以从调整前的595℃提高到615℃以上，改善效果非常明显。调整前后1000MW负荷工况下低温再热器壁温分布情况如图5所示。

本发明提供一种接收用户输入程序存储介质，包括下列步骤：

通过对磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化的统计分析，构建磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化参数特征的评价模型；

依据磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化的影响机制及规律性；将低温再热器壁温及其偏差变化赋予权重和评分标准，利用监控设备实时获取磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程数据并上传至中央服务器；

通过预先的软件编程统计磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数等调整变化，进而实现磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数数据对低温再热器壁温及其偏差变化特征的快速评估，评估调整效果。

本发明提供一种面对低温再热器壁温超温问题时，能够快速高效分析磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化影响的问题，并快速做出评估报告。

如图6，本发明提供一种实施以上任意一项所述低温再热器壁温超温的调整方法的分析系统，包括：

数据引入模块，用于磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化基本参数的监测和上传；

评估模型模块，用于低温再热器壁温参数特征分类评价的框架下，指定低温再热器壁温及其偏差变化在不同磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件指标的分配权重和赋分尺度；

统计分析模块，用于依据评估模型指定的评价标准和分类规则，对数据引入模块上传的磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化数据进行常规处理和评价分析；

评价报告模块，基于预先设定的报告模板或模式，用于汇总并编辑统计分析模块的评价结果，并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。

本发明提供一种面对低温再热器壁温超温问题时，能够快速高效分析磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化影响的问题，并快速做出评估报告,便于有效缓解低温再热器壁温偏差大和低温再热器壁温超温等问题，保证了锅炉的安全稳定运行。

本发明提供一种搭载所述低温再热器壁温超温的调整方法的调整系统的终端。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温再热器壁温超温的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1统计分析低温再热器壁温分布情况；

S2分析低温再热器壁温随机组负荷的变化情况及机组运行状态；

S3分析低温再热器壁温恶化前后的煤质变化情况；

S4进行磨煤机煤粉细度测试，了解各台磨煤机煤粉细度情况；

S5根据煤质对低温再热器壁温的影响情况，掺烧不易结焦煤种；

S6调整磨煤机煤粉细度；

S7在低温再热器区域增加吹灰行程，加强吹灰；

S8调整后，统计分析低温再热器壁温变化情况，评估调整效果。

2.根据权利要求1所述的低温再热器壁温超温的调整方法，其特征在于，步骤S1中通过调取自动控制系统中低温再热器壁温参数，统计分析低温再热器壁温沿炉膛宽度的分布情况，确定低温再热器壁温高值区域和壁温低值区域。

3.根据权利要求1所述的低温再热器壁温超温的调整方法，其特征在于，步骤S2中为分析低温再热器壁温变化及扩展情况，统计分析了机组从启机到低温再热器壁温偏差明显扩大期间的壁温最高值与壁温最低值随机组负荷的变化情况。

4.根据权利要求1所述的低温再热器壁温超温的调整方法，其特征在于，步骤S2中选取低温再热器壁温中的高值和低值，统计分析低温再热器壁温随机组负荷的变化情况，分析判断壁温开始恶化的时间和随时间的变化趋势，同时综合分析壁温恶化时机组负荷、磨煤机运行方式、配风方式等机组运行状态。

5.根据权利要求1所述的低温再热器壁温超温的调整方法，其特征在于，步骤S3中根据步骤S2确定的壁温开始恶化的时间，分析低温再热器壁温恶化前后的煤质变化情况，同时评估煤质变化对低温再热器壁温及其偏差的影响。

6.根据权利要求1所述的低温再热器壁温超温的调整方法，其特征在于，步骤S5中掺烧不易结焦煤种为一仓石炭煤。

7.根据权利要求1所述的低温再热器壁温超温的调整方法，其特征在于，步骤S6中煤粉细度合理范围为19％。

8.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项，包括下列步骤：

通过对磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化的统计分析，构建磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化参数特征的评价模型；

依据磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化的影响机制及规律性；将低温再热器壁温及其偏差变化赋予权重和评分标准，利用监控设备实时获取磨煤机煤粉细度、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程数据并上传至中央服务器；

通过预先的软件编程统计磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数等调整变化，进而实现磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数数据对低温再热器壁温及其偏差变化特征的快速评估，评估调整效果。

9.一种实施权利要求1-7任意一项所述低温再热器壁温超温的调整方法的分析系统，其特征在于，所述对冲燃烧锅炉低温再热器壁温超温的调整系统包括：

数据引入模块，用于磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化基本参数的监测和上传；

评估模型模块，用于低温再热器壁温参数特征分类评价的框架下，指定低温再热器壁温及其偏差变化在不同磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件指标的分配权重和赋分尺度；

统计分析模块，用于依据评估模型指定的评价标准和分类规则，对数据引入模块上传的磨煤机煤粉细度、机组负荷的变化、煤质变化和低温再热器区域吹灰行程次数条件对低温再热器壁温及其偏差变化数据进行常规处理和评价分析；

评价报告模块，基于预先设定的报告模板或模式，用于汇总并编辑统计分析模块的评价结果，并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。

10.一种搭载权利要求9所述低温再热器壁温超温的调整方法的分析系统的终端。

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