炉膛燃烧三维温度场监测系统

炉膛燃烧三维温度场监测系统的详细信息

/*110922_中文版_新中间页_中间_300*250*/ var cpro_id = 'u620430'; 现状：    现代电站燃煤锅炉运行中，对燃烧工况的监测、诊断和控制越来越重要。锅炉燃烧状况的优劣，严重影响着锅炉设备及整个发电企业安全性、经济性、环保效果。锅炉的系统结构复杂，运行环境恶劣，因此一直是火电厂运行中问题集中、事故率、对机组可用率影响的设备，现有的燃烧监测技术，如火焰检测器、炉膛火焰电视监视系统、炉膛出口烟温测点、过热器壁温和再热器壁温测点等并不能对炉膛燃烧状况进行有效的辨识。解决方案：    炉膛燃烧三维实时监测技术，采用火焰图像探测器从炉膛四角不同高度获取火焰辐射图像信息，利用辐射图像计算机处理技术、辐射传热理论、先进求解策略，实时实现对炉膛三维燃烧温度场、壁面辐射热流、炉膛容积热负荷和断面热负荷等分布的可视化监视，炉膛燃烧从一个近似黑箱系统变为一个基本可视的系统，帮助实施快速、有效地诊断燃烧工况异常现象，指导燃烧调整和控制，减少锅炉燃烧异常带来的运行故障和事故，系统的应用将使火力发电机组的综合运行水平达到更高层次，对电厂的安全运行，提高经济效益，减少损耗及环境污染起到巨大的作用。特点与功能：系统采用多达数只至数十只火焰图像探测器，相当于多套看火电视系统同时运行，能够给出正确的全炉膛火焰有无（ON/OFF）信号给FSSS系统，提高FSSS系统运行可靠性；根据个别火焰图像探测器检测信号的异常给出炉膛熄火的预警信息，尽力避免火焰熄灭；在发生全炉膛熄火故障后，系统提供的火焰图像追忆功能帮助进行火焰熄灭过程的判断。在正常燃烧工况下，系统能反映火焰在三维空间的特征，可以显示火焰中心是否偏斜、火焰是否刷墙、是否结焦以及是否局部熄火、火焰中心是否上移等有关燃烧工况的重要信息，对锅炉的安全运行起到重要的作用。可靠的软件算法可使三维温度场的计算不会因为镜头结焦和污染而受到影响。系统中采用伪彩色绘制火焰温度图像，温度层次更加分明，运行人员可以直观、清晰地在中央控制室的大屏幕上观察全炉膛的燃烧状态。通过计算出炉内辐射能的变化，对锅炉燃料调节对象进行重新建模，构成一种以辐射能信号作为中间被调量的新型燃料串级控制系统，完全克服了现有锅炉燃烧控制系统纯延迟、大滞后的控制弊端。结合风煤配比的优化控制，可以合理的调整风、油和风、煤比例，尽量达到完全燃烧，不但节省燃料，提高锅炉效率，而且降低了烟气中有害物质排放量，减少大气污染。可提高负荷控制系统的控制品质。每一负荷都对应固定的炉膛辐射能，本系统提出用炉膛辐射能信号作为中间被调量引入机组负荷控制系统，对锅炉燃烧率进行串级反馈控制，构成新的单元机组负荷控制系统，从根本上提高蒸汽参数控制的稳定性，减小其波动幅度，大大提高了锅炉和机组对负荷变化的响应能力，改善机组的调峰性能。有效的燃料控制可以限度地减小多余的燃料进入炉膛，避免了炉膛燃烧温度不必要地过高，对于减轻炉管超温和汽包的安全运行也起到十分重要的作用。炉膛燃烧三维温度场可视化结果中的炉膛出口烟气温度被用来提前控制减温水量，有效减少主蒸汽温度超温。本系统能与DCS相联接，成为DCS的一个有机组成部分，对锅炉燃烧工况进行在线监控，以保证炉内燃烧过程正常进行，从而保证锅炉运行的安全性、经济性、减排运行。性能指标：分辨率：　              <1立方米；温度检测范围：      500~2000℃；检测：              <50℃；刷新时间：              1~3s；火焰中心位置：      98%