CN117366602A - 适用于低温省煤器的吹灰方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及燃煤发电厂设备技术领域,具体涉及一种适用于低温省煤器的吹灰方法及系统。方法包括:计算飞灰沉积板结指数;计算综合堵塞指数;当飞灰沉积板结指数大于第一临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;当综合堵塞指数大于第二临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;单日内,针对低温省煤器的吹灰操作次数不超过第一预设值;相邻两次吹灰操作的间隔时间不超过阈值时间。采用本申请提供的方法,基于飞灰沉积板结指数和综合堵塞指数,可判断出最佳的吹灰时机,保证了低温省煤器的工作性能并延长了低温省煤器的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及燃煤发电厂设备技术领域,具体涉及一种适用于低温省煤器的吹灰方法及系统。
背景技术
低温省煤器是为了满足火力发电厂烟气深度冷却增效减排而设计开发的排烟余热回收装置,回收火电厂排烟余热,加热凝结水,减少汽轮机抽汽,增加发电功率,构成火电厂余热回收凝结水回热加热系统。从烟气余热利用、环保以及火力发电机组的经济效益与社会效益考虑,大容量高参数机组大都已安装低温省煤器。
由于低温省煤器的工作环境较为恶劣,在热态投运时,容易发生水温、烟温低于设计要求且烟气中含灰量、含硫量较多,再加上脱硝设备氨逃逸所形成的硫酸盐、铵盐等都有可能导致低温省煤器堵灰及低温腐蚀的情况发生,从而影响机组的正常运行。除了制定合理的运行控制策略与维护保养策略,有效的清灰系统对于保障它的安全经济运行显得至关重要。
对受热面进行吹灰处理能够直接解决积灰问题。虽然大多数电厂低温省煤器安装有吹灰装置,但是低温省煤器管道密集,硫酸蒸汽和硫酸氢铵作用下的飞灰粘性大,甚至板结硬化。积灰停留时间越久,飞灰的粘性越强,板结硬化的强度越大,导致后期常规吹灰已经无法吹动粘性力强的积灰。而常规的吹灰只是根据受热面进出口压差变化进行吹灰,没有考虑硫酸蒸汽和硫酸氢铵的胶凝作用导致的积灰板结成垢因素,导致前期没有及时吹灰后期就彻底吹不动的现象出现。常规布置的吹灰设备并不能有效解决积灰和结垢,从而影响机组正常运行,导致引风机电流增大,增加耗能。
发明内容
本申请实施例的目的是提供本申请涉及燃煤发电厂设备技术领域,具体涉及一种适用于低温省煤器的吹灰方法及系统。
为了实现上述目的,本申请第一方面提供一种适用于低温省煤器的吹灰方法,其中,低温省煤器适用于燃煤电站,低温省煤器用于吸收电站锅炉排烟中的热量以加热凝结水;所述方法包括:计算飞灰沉积板结指数;计算综合堵塞指数;当飞灰沉积板结指数大于第一临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;当综合堵塞指数大于第二临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;单日内,针对低温省煤器的吹灰操作次数不超过第一预设值;相邻两次吹灰操作的间隔时间不超过阈值时间。
基于第一方面,在本申请一些实施例中,所述计算飞灰沉积板结指数,包括:计算预设时间段内的硫酸氢铵生成量和硫酸凝结量;测取电站锅炉的排烟温度;测取低温省煤器入口粉尘浓度;基于硫酸氢铵生成量、硫酸凝结量、排烟温度和低温省煤器入口粉尘浓度计算飞灰沉积板结指数。
基于第一方面,在本申请一些实施例中,燃煤电站内设有SCR脱硝设备;计算预设时间段内的硫酸氢铵生成量,包括:测取SCR脱硝设备出口处的氨逃逸浓度;基于氨逃逸浓度计算预设时间段内氨逃逸量;根据氨逃逸量计算预设时间段内的硫酸氢铵生成量。
基于第一方面,在本申请一些实施例中,计算硫酸凝结量,包括:计算电站锅炉排烟的酸露点;测取电站锅炉排烟中的SO2浓度,基于SO2浓度估算电站锅炉排烟中的SO3浓度;基于酸露点和SO3浓度预测硫酸凝结量。
基于第一方面,在本申请一些实施例中,酸露点的计算公式如下:
(1)
式(1)中,为水蒸气分压;/>为SO3分压,其中,/>,/>为SO2分压,/>为转化系数。
基于第一方面,在本申请一些实施例中,燃煤电站内设有发电机组,所述综合堵塞指数K的计算公式如下:
(3)
式(2)中,表示低温省煤器的入口烟气与出口烟气的压差,/>为发电机组额定工况下低温省煤器出口氧量,/>为发电机组的额定功率,/>为发电机组实际工况下的低温省煤器出口氧量,/>为发电机组的实际运行功率,/>为发电机组额定工况下低温省煤器的入口烟气与出口烟气的温差,/>为发电机组实际工况下低温省煤器的入口烟气与出口烟气的温差。
第二方面,本申请提供一种适用于低温省煤器的吹灰系统,其中,低温省煤器适用于燃煤电站,低温省煤器用于吸收电站锅炉排烟中的热量以加热凝结水;所述系统包括:第一计算单元,用于计算飞灰沉积板结指数;第二计算单元,用于计算综合堵塞指数;执行单元,用于当飞灰沉积板结指数大于第一临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作,以及当综合堵塞指数大于第二临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;执行单元在执行吹灰操作过程中还存在以下限定规则:单日内,针对低温省煤器的吹灰操作次数不超过第一预设值;相邻两次吹灰操作的间隔时间不超过阈值时间。
基于第二方面,在本申请一些实施例中,低温省煤器包括:外壳以及沿烟气流动方向依次布置在外壳内的一级省煤器和二级省煤器;所述执行单元包括:第一吹灰管路、第二吹灰管路、第三吹灰管路和压缩空气供应管道;其中,第一吹灰管路上连通有多个内置于外壳内的第一声波喷头,全部第一声波喷头均面向一级省煤器的入烟口设置;第二吹灰管路上连通有多个内置于外壳内第二声波喷头,至少一个第二声波喷头面向一级省煤器的出烟口或二级省煤器的入烟口设置;第三吹灰管路上连通有多个内置于外壳内第三声波喷头,全部第三声波喷头均面向二级省煤器的出烟口设置;第一吹灰管路、第二吹灰管路和第三吹灰管路分别与压缩空气供应管道的同一端连通。
基于第二方面,在本申请一些实施例中,所述第二计算单元包括内置于低温省煤器内的数据采集模块,所述数据采集模块包括:第一压力采集装置,设于第一吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集一级省煤器的入口烟气的压力;第二压力采集装置,设于第二吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集一级省煤器的出口烟气的压力或二级省煤器的入口烟气的压力;第三压力采集装置,设于第三吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集二级省煤器的出口烟气的压力。
基于第二方面,在本申请一些实施例中,所述数据采集模块还包括:第一温度采集装置,设于第一吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集一级省煤器的入口烟气的温度;第二温度采集装置,设于第二吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集一级省煤器的出口烟气的温度或二级省煤器的入口烟气的温度;第三温度采集装置,设于第三吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集二级省煤器的出口烟气的温度。
本申请至少具备以下有益效果:
1、将吹灰器布置到低温省煤器内部,可实现更好的吹灰效果。同样,内置式的压力采集装置和温度采集装置也能获取更加准确可靠的数据,基于低温省煤器的进出口温度和压力能够直观反应低温省煤器堵塞情况。
2、本申请从低温省煤器积灰板结和堵塞机理出发,充分考虑考虑粘性积灰长时间硬化现象,通过计算飞灰沉积板结指数和综合堵塞指数,能够更加准确地反映低温省煤器的积灰状态,并基于此判断出最佳的吹灰时机,保证低温省煤器的工作性能和并延长低温省煤器的使用寿命。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例,但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中:
图1示意性示出了本申请实施例的模型输入参数图;
图2示意性示出了本申请实施例的吹灰逻辑图;
图3示意性示出了本申请实施例的吹灰流程示意图;
图4示意性示出了本申请实施例的第一吹灰管路和第三吹灰管路的结构示意图;
图5示意性示出了本申请实施例的第二吹灰管路的结构示意图;
图6示意性示出了本申请实施例的声波喷头布置示意图;
图7示意性示出了本申请实施例的温度采集装置布置示意图;
图8示意性示出了本申请实施例的压力采集装置布置示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例,并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明,若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
实施例1
本实施例提供一种适用于低温省煤器的吹灰方法,其中,低温省煤器适用于燃煤电站,低温省煤器用于吸收电站锅炉排烟中的热量以加热凝结水;其特征在于,所述方法包括:
S1、计算飞灰沉积板结指数;
现场低温省煤器积灰堵塞程度可由低温省煤器进出口烟气压差、进出口烟气温度直观反映,低温省煤器进出口压差主要受机组负荷、燃煤及烟气参数、尾部烟道污染气体浓度和低温省煤器参数的影响。影响低温省煤器差压的因素包括锅炉运行参数、酸露点、硫酸氢铵生成量以及低温省煤器参数。锅炉运行参数影响NOx、SO3、粉尘浓度等污染物的生成速率,进而影响硫酸凝结量和硫酸氢铵生成量,造成低温腐蚀和硫酸氢铵堵塞,影响积灰粘性,从而造成低温省煤器的堵塞。
低温省煤器飞灰沉积板结指数I(t)为机组运行参数、特别是硫酸氢铵生成量及硫酸凝结量的函数。其中,机组运行参数包括电站锅炉的排烟温度、低温省煤器入口粉尘浓度,机组运行参数可通过仪表直接测量得出,具体的测量方式可采用现有技术,在此不作赘述。
针对硫酸氢铵生成量的获取:现场低温省煤器堵塞现象主要是由于硫酸氢铵吸附烟气中的飞灰,而后附着在受热壁面所造成的。究其原因,在灵活性发电的背景下,机组频繁深度调峰,导致SCR脱硝系统氨逃逸增加,逃逸氨与烟气中的SO3发生化学反应,生成硫酸氢氨。在低温省煤器区域的温度范围内,硫酸氢铵以固态形式存在,由于硫酸氢铵具有较强的吸湿性与粘结性,使得大量飞灰附着在低温省煤器换热面上,导致飞灰积灰板结,随时间推移飞灰的板结强度加大,难以清理。依据氨逃逸量可以求得硫酸氢铵生成量。
针对硫酸凝结量的获取:低温省煤器出现积灰堵塞现象时常伴有低温腐蚀的发生,因此还需要考虑烟气中硫酸凝结的影响。通过酸露点和SO3浓度可以预测硫酸凝结总量。烟气的露点温度主要受到烟气中SO3和水蒸汽含量的影响。本专利结合烟气测点实际情况,采用A.G.Okkes公式计算酸露点:
(1)
(1-1)
式(1)中:为水蒸气分压,Pa;/>为SO3分压,Pa。
其中为SO3分压,计算过程由SO2分压计算得到,根据烟气SO2分压乘以转化系数k,得到SO3分压。其中转化系数k的取值在0.5%-2%范围,根据具体的煤种特性、锅炉炉型,结合实验确定。
SO3浓度也是依据SO2浓度乘以转化系数得到,烟气中SO2浓度乘以转化系数k,得到SO3浓度。其中转化系数k的取值在0.5%-2%范围,根据具体的煤种特性、锅炉炉型,结合实验确定。
依据SO3浓度,扣除参与硫酸氢铵生成的SO3量,则可以求出以硫酸形式存在的SO3量,从而得出硫酸凝结量。
综上,飞灰沉积板结指数I(t)可通过以下表达式表示:
(2)
式(2)中,表示SCR脱硝设备出口处的氨逃逸浓度;/>表示电站锅炉排烟中的SO3浓度;/>表示电除尘器出口粉尘浓度(也是低温省煤器入口粉尘浓度);/> ,j表示设计工况下电除尘器出口粉尘浓度;d1表示铵盐生成率;d2表示硫酸盐生成率;m(t)表示铵盐作用下飞灰粘结强度的时间函数,由试验确定;n(t)表示硫酸盐作用下飞灰粘结强度的时间函数,由试验确定;h表示飞灰中碱金属与碱土金属和设计煤种中碱金属与碱土金属摩尔比例,如下所示:
(2-1)
由于公式(2)计算的飞灰沉积板结指数需要确定众多参数,涉及到的飞灰粘结强度还需要通过试验来确定。因此,后期根据Transformer构建代理模型,探索飞灰沉积板结指数I(t)与机组、低温省煤器的重要运行参数中间的关联(请见实施例2)。
S2、计算综合堵塞指数;
具体的,综合堵塞指数K的计算公式如下:
(3)
式(3)中,表示低温省煤器的入口烟气与出口烟气的压差,/>为发电机组额定工况下低温省煤器出口氧量,/>为发电机组的额定功率,/>为发电机组实际工况下的低温省煤器出口氧量,/>为发电机组的实际运行功率,/>为发电机组额定工况下低温省煤器的入口烟气与出口烟气的温差,/>为发电机组实际工况下低温省煤器的入口烟气与出口烟气的温差。
S3、当飞灰沉积板结指数大于第一临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;
S4、当综合堵塞指数大于第二临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;
另外,还可结合定时吹灰策略来限定吹灰次数和吹灰间隔时间。例如,单日内,针对低温省煤器的吹灰操作次数不超过第一预设值;为防止吹灰频繁动作,设置每日吹灰不超过6~8次为宜;
相邻两次吹灰操作的间隔时间不超过阈值时间。考虑到在深度调峰的背景下,机组运行的复杂性,可采取智能吹灰(步骤S3和S4的吹灰逻辑)与定时吹灰相结合的吹灰策略。由于机组长期处于低负荷的运行模式,低温省煤器积灰较少,使得压差增长速率始终低于设定临界值。为防止积灰发生板结并硬化成垢,在智能吹灰的基础上,按8h计,如8h内没有吹灰,则强制启动吹灰一次。
通过以上控制思路,将物理机理驱动和数学模型驱动结合于吹灰控制方式,把握吹灰的最佳时机,实现机组吹灰系统的及时性、彻底性、经济性和安全性。
实施例2
本实施例中,基于实施例1构建智能吹灰模型,该模型主要包括两部分,其一是针对飞灰沉积板结指数的预测,其二是针对综合堵塞指数的预测。在模型训练及应用阶段,模型的输入参数可参考图1。在将参数输入模型中后,模型针对参数数据的处理流程及吹灰控制逻辑可参考图2。
数据清洗预处理阶段,利用3σ法(也称拉依达准则)剔除误差较大的数据,根据Bessel公式计算出标准偏差,设样本数据为,平均值为/>,偏差。样本标准差σ可用下式计算得:
(4)
对于正态分布的数组,需满足:
(4-1)
若数据集完全符合正态分布,则在置信区间内的概率为99.7%。
不同影响因素的变化范围不一致。为使各输入参数处于同一数量级方便计算,进行归一化处理,采用min-max方法。
对于待处理序列,采用如下所示缩放方法:
(5)
其中,和/>分别表示待处理序列中的极大值与极小值,/>和/>分别表示缩放区间的极大值与极小值。通常选取数据序列的缩放区间为[0,1]。
相关的历史数据经过清洗以及归一化处理后,形成规范的数值矩阵,这些矩阵将作为Transformer预测模型的输入端。
2)Transformer模块预测飞灰沉积板结指数,Transformer模型是完全基于自注意力机制的一个深度学习模型,适用于并行化计算。根据Transformer构建黑箱模型,输入量为影响低温省煤器的各个运行参数(如图2),输出量为低温省煤器飞灰沉积板结指数I(t)。
该黑箱模型里面主要由Encoder和Decoder两部分组成,构建编解码器网络求解影响因素至低温省煤器差压的映射关系。输入相关参数到Encoder模块中,将输入转化成低维的上下文向量(Context Vector)。上下文向量输入Decoder模块生成预测值。每个Encoder模块由一个自注意力机制和一个前馈神经网络组成。自注意力机制无需参考任何外部条件,用于学习相关影响因素间的关系。通过自注意力机制将任务分解,设计不同的网络结构专注于不同的子任务,重新分配网络的学习能力,从而降低原始任务的难度,使网络更加容易训练。对于本模型,自注意力机制用于学习不同影响因素间的关系。根据不同机组参数、低温省煤器参数间的关联程度将输入参数分配至多级网络学习,将初始数值矩阵转化为低位向量矩阵。
同样的,Decoder模块使用的也是同样的结构,也是首先对输入量计算自注意力得分。不同的地方在于,进行过自注意力机制后,将self-attention的输出再与Decoder模块的输出计算(即模型预测值)一遍注意力机制得分,这个attention层指encoder-decoderattention,用来学习影响因素与低温省煤器上飞灰沉积板结特性之间的关系。之后,再进入前馈神经网络模块。Decoder模块的输入端为Encoder模块分解得出的低位向量矩阵。根据模块的输出量,即低温省煤器飞灰沉积板结指数I(t),学习低位向量矩阵至低温省煤器积灰板结指数的映射关系。
实施例3
本申请提供一种适用于低温省煤器的吹灰系统,其中,低温省煤器适用于燃煤电站,低温省煤器用于吸收电站锅炉排烟中的热量以加热凝结水;其特征在于,所述系统包括:第一计算单元,用于计算飞灰沉积板结指数;第二计算单元,计算综合堵塞指数;执行单元,用于当飞灰沉积板结指数大于第一临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作,以及当综合堵塞指数大于第二临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;执行单元在执行吹灰操作过程中还存在以下限定规则:单日内,针对低温省煤器的吹灰操作次数不超过第一预设值;相邻两次吹灰操作的间隔时间不超过阈值时间。
具体的,大型锅炉的低温省煤器一般分为2级布置,两级中间具有一定距离。本实施例中的执行单元可以采用声波吹灰器,第二计算单元计算综合堵塞指数,需要采集低温省煤器的出入口温度、压力等数据。因此第二计算单元还包括温度采集装置和压力采集装置。示例性的,本实施例中将声波吹灰器(声波喷头)、烟气温度采集装置(温度采集装置)、烟气压力采集装置(压力采集装置)都内置到低温省煤器的前后及中端(前端为一级省煤器的入口处附近、中端为一级省煤器和二级省煤器之间、后端为二级省煤器的出口附近),确保低温省煤器不同区域的烟气温度和烟气压力测量值,能够准确反映低温省煤器的堵塞情况。
声波吹灰器选择气源为压缩空气,先经过逆止阀,到过滤器中过滤杂质,最后经过气动蝶阀和压力开关到达声波发生器,再由声波发生器发出高能声波,使其在受热面之间以反射、绕射、直射的形式形成了一个无死角的声场,受热面上灰尘颗粒被相互连续地拉动使得灰尘颗粒脱落。声波吹灰器设定为点声源,发声频率一般在20到250Hz,声强平均为135~145dB。
吹灰流程如图3所示,压缩空气先经过稳压罐,再经过逆止阀到过滤器,保证了压缩空气的品质;通过气动蝶阀、压力开关来控制压缩空气的流量大小;分三路(第一吹灰管路、第二吹灰管路和第三吹灰管路)分别经开关阀到达不同位置布置的固定式声波喷头(第一声波喷头、第二声波喷头和第三声波喷头)。逆止阀的作用为阻止压缩空气反方向流动;过滤器使用F系列的中效过滤器,通过多孔过滤材料的作用从气固两相流中捕集粉尘,并使压缩空气得以净化;气动蝶阀接收程控吹灰信号,起切断和节流作用。压力开关可监测管内压缩空气压力、控制管路的通断状态,达到控制管路压力、保护声波吹灰系统的目的。
第一吹灰管路去往低温省煤器前端(一级省煤器的入口处附近),负责低温省煤器前端区域的吹灰;第三吹灰管路去往低温省煤器后端(二级省煤器的出口附近),负责低温省煤器后端区域的吹灰;第二吹灰管路去往低温省煤器中段(一级省煤器和二级省煤器之间),负责低温省煤器中段区域的吹灰。
示例性的,如图4所示为第一、第三吹灰管路上所配的声波喷头,每根吹灰管路上配有7个声波喷头,等间距排布,中心距离为L1(0.8~1.2m)。如图5所示,为第二吹灰管路上所配的声波喷头,7个声波喷头,在管路两侧均等排布,中心距离为L1。单个喷头的压缩空气压力为0.4~0.7MPa、用量1~3m3/min。
如图6所示,示意图为声波喷头布置在低温省煤器布置的俯视示意图。有前、中、后端布置的吹灰管路三组,其中第一、第三声波喷头布置在1/2H高度处,其中H表示低温省煤器的高度;第二声波喷头布置在两级低温省煤器中间,前后间距均为L2(0.6~0.8m)。前、后固定式声波吹灰器喷头和低温省煤器的距离为L3(1.5~2.2m),从而达到均匀吹灰的目的。
如图7和图8所示,依托第一、第二和第三吹灰管路分别在低温省煤器前、中、后段布置烟气温度采集装置和烟气压力采集装置。其中前端烟气温度采集装置和烟气压力采集装置依托第一吹灰管路,基本都布置在1/2H高度处,水平方向上分别网格化均匀布置3组测点;后端烟气温度采集装置和烟气压力采集装置依托第三吹灰管路,基本布置在1/2H高度处,水平方向上分别网格化均匀布置3组测点;前、后端烟气温度采集装置和烟气压力采集装置和低温省煤器的距离为L3(1.5~2.2m)。中段烟气温度采集装置和烟气压力采集装置依托第二吹灰管路,布置在低温省煤器中间,前后间距均为L2(0.6~0.8m),水平方向上分别网格化均匀布置3组测点。
通过以上布置,将烟气温度采集装置和烟气压力采集装置布置在低温省煤器受热面的不同区域,这些温度和压力采集装置可以准确反映低温省煤器受热面的积灰情况,为后期判定是否执行吹灰操作提供准确的数据支持。
基于上述温度、压力采集装置的布置,综合堵塞指数的计算过程如下:
首先对所采集的数据进行降噪,其次对压力和温度数据进行无量纲化处理,扣除了机组负荷的影响,从而得到低温省煤器压差和温差随时间的分布趋势,汇总得到低温省煤器综合堵塞指数。依据低温省煤器前端、中段、后端的多个测点数据,求均值。具体如下:
低温省煤器前端,压力平均值p1,温度平均值t1
低温省煤器中段,压力平均值p2,温度平均值t2
低温省煤器前端,压力平均值p3,温度平均值t3
利用中段和前端的均值,可以求得低温省煤器一级受热面(一级省煤器)的压差和温差数据;
利用中段和后端的均值,可以求得低温省煤器二级受热面(二级省煤器)的压差和温差数据;
分别针对不同受热面,通过式(3)求解综合堵塞指数K。如此,可分别计算一级省煤器和二级省煤器的综合堵塞指数,结合前述分别设置在第一吹灰管路、第二吹灰管路和第三吹灰管路上的开关阀,可分别针对一级省煤器和二级省煤器进行除尘。例如若计算一级省煤器的综合堵塞指数大于阈值,而二级省煤器的综合堵塞指数不大于阈值,则意味着一级省煤器需要除尘而二级省煤器不需要除尘(不考虑飞灰沉积板结指数),此时则只需打开第一吹灰管路和第二吹灰管路上的开关阀,而关闭第三吹灰管路上的开关阀,以实现针对性除尘。
本实施例中通过将声波喷头布置到设备内部可实现更好的吹灰效果,内置式的压力采集装置、温度采集装置双重监控下,能够更直观的反应低温省煤器的堵塞情况。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种适用于低温省煤器的吹灰方法,其中,低温省煤器适用于燃煤电站,低温省煤器用于吸收电站锅炉排烟中的热量以加热凝结水;其特征在于,所述方法包括:
计算飞灰沉积板结指数;
计算综合堵塞指数;
当飞灰沉积板结指数大于第一临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;
当综合堵塞指数大于第二临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;
单日内,针对低温省煤器的吹灰操作次数不超过第一预设值;
相邻两次吹灰操作的间隔时间不超过阈值时间。
2.根据权利要求1所述的适用于低温省煤器的吹灰方法,其特征在于,所述计算飞灰沉积板结指数,包括:
计算预设时间段内的硫酸氢铵生成量和硫酸凝结量;
测取电站锅炉的排烟温度;
测取低温省煤器入口粉尘浓度;
基于硫酸氢铵生成量、硫酸凝结量、排烟温度和低温省煤器入口粉尘浓度计算飞灰沉积板结指数。
3.根据权利要求2所述的适用于低温省煤器的吹灰方法,燃煤电站内设有SCR脱硝设备;其特征在于,计算预设时间段内的硫酸氢铵生成量,包括:
测取SCR脱硝设备出口处的氨逃逸浓度;
基于氨逃逸浓度计算预设时间段内的氨逃逸量;
根据氨逃逸量计算预设时间段内的硫酸氢铵生成量。
4.根据权利要求2所述的适用于低温省煤器的吹灰方法,其特征在于,计算硫酸凝结量,包括:
计算电站锅炉排烟的酸露点;
测取电站锅炉排烟中的SO2浓度,基于SO2浓度估算电站锅炉排烟中的SO3浓度;
基于酸露点和SO3浓度预测硫酸凝结量。
5.根据权利要求1所述的适用于低温省煤器的吹灰方法,燃煤电站内设有发电机组,其特征在于,所述综合堵塞指数K的计算公式如下:
(3)
式(2)中,表示低温省煤器的入口烟气与出口烟气的压差,/>为发电机组额定工况下低温省煤器出口氧量,/>为发电机组的额定功率,/>为发电机组实际工况下的低温省煤器出口氧量,/>为发电机组的实际运行功率,/>为发电机组额定工况下低温省煤器的入口烟气与出口烟气的温差,/>为发电机组实际工况下低温省煤器的入口烟气与出口烟气的温差。
6.一种适用于低温省煤器的吹灰系统,其中,低温省煤器适用于燃煤电站,低温省煤器用于吸收电站锅炉排烟中的热量以加热凝结水;其特征在于,所述系统包括:
第一计算单元,用于计算飞灰沉积板结指数;
第二计算单元,用于计算综合堵塞指数;
执行单元,用于当飞灰沉积板结指数大于第一临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作,以及当综合堵塞指数大于第二临界值时,对低温省煤器执行吹灰操作;执行单元在执行吹灰操作过程中还存在以下限定规则:
单日内,针对低温省煤器的吹灰操作次数不超过第一预设值;
相邻两次吹灰操作的间隔时间不超过阈值时间。
7.根据权利要求6所述的适用于低温省煤器的吹灰系统,其特征在于,低温省煤器包括:外壳以及沿烟气流动方向依次布置在外壳内的一级省煤器和二级省煤器;
所述执行单元包括:第一吹灰管路、第二吹灰管路、第三吹灰管路和压缩空气供应管道;其中,
第一吹灰管路上连通有多个内置于外壳内的第一声波喷头,全部第一声波喷头均面向一级省煤器的入烟口设置;
第二吹灰管路上连通有多个内置于外壳内第二声波喷头,至少一个第二声波喷头面向一级省煤器的出烟口或二级省煤器的入烟口设置;
第三吹灰管路上连通有多个内置于外壳内第三声波喷头,全部第三声波喷头均面向二级省煤器的出烟口设置;
第一吹灰管路、第二吹灰管路和第三吹灰管路分别与压缩空气供应管道的同一端连通。
8.根据权利要求7所述的适用于低温省煤器的吹灰系统,其特征在于,所述第二计算单元包括内置于低温省煤器内的数据采集模块,所述数据采集模块包括:
第一压力采集装置,设于第一吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集一级省煤器的入口烟气的压力;
第二压力采集装置,设于第二吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集一级省煤器的出口烟气的压力或二级省煤器的入口烟气的压力;
第三压力采集装置,设于第三吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集二级省煤器的出口烟气的压力。
9.根据权利要求8所述的适用于低温省煤器的吹灰系统,其特征在于,所述数据采集模块还包括:
第一温度采集装置,设于第一吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集一级省煤器的入口烟气的温度;
第二温度采集装置,设于第二吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集一级省煤器的出口烟气的温度或二级省煤器的入口烟气的温度;
第三温度采集装置,设于第三吹灰管路上并内置于外壳内,用于采集二级省煤器的出口烟气的温度。
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