[发明专利]一种从锅炉运行数据中提取燃烧器配风挡板过流特性的方法

说明书

本发明公开了一种从锅炉运行数据中提取燃烧器配风挡板过流特性的方法，无需进行专门的炉膛冷态通风试验，节约了锅炉点火启动时间，节省了人力和物力；本发明得到的配风挡板的阻力特性曲线可用于测量燃烧器喷口的空气流量，从而对整个炉膛的配风进行监控和调整，能够显著提高炉膛内煤粉的燃烧效率，降低氮氧化物的生成。

技术领域

本发明属于锅炉燃烧器运行监测和控制领域，尤其涉及一种从锅炉运行数据中提取燃烧器配风挡板过流特性的方法。

背景技术

锅炉配风挡板的过流特性是指其开度与流过的空气流量的对应关系，通常采用流量系数或阻力系数随开度的变化曲线来描述，这种流量或阻力特性曲线是表征挡板调节性能的重要数据，不仅决定了送入炉膛的空气气流的分配和调节特性，还可以用来测量燃烧器喷口的空气流量，从而对整个炉膛的配风进行监控和调整，提高煤粉燃烧效率，降低氮氧化物的生成。

目前，锅炉配风挡板流量或阻力特性曲线通过炉膛冷态通风试验获得，这项试验是在维持配风挡板和炉膛总压降不变的情况下，测量不同挡板开度下的空气流量或流速。申请号为201510493413.2的中国专利公开了一种通过对多个运行状态下的风箱-炉膛压降和燃烧器喷口风速的测试，确定燃烧器二次风挡板阻力特性曲线的方法。由于大容量锅炉二次风配风挡板和燃烧器喷口的数量大，炉膛冷态通风试验工况多，风量或风速的测试工作费时费力，劳动强度较大；为便于测量燃烧器喷口风速，申请号为201520265921.0的中国专利公开了一种用于测试二次风挡板特性的装置，使喷口风速测量条件有一定改善，但炉膛冷态通风试验的测量项目、试验工况以及费时费力的特点并没有得到实质性改变。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，本发明具体公开了一种从运行数据中提取锅炉配风挡板过流特性的方法，该方法无需进行炉膛冷态通风试验，而是从锅炉日常运行数据中通过学习算法获取锅炉配风挡板过流特性，特别适用于配备直吹式制粉系统的切向燃煤锅炉。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种从运行数据中提取锅炉配风挡板过流特性的方法，包括以下步骤：

(1)采集n组锅炉运行工况的数据，这些运行工况应覆盖重要运行参数的典型调节范围；

(2)对锅炉二次风配风挡板进行分类，对于同类配风挡板，它们的阻力特性曲线相同；对于不同种类的配风挡板，阻力特性曲线存在差异；所有配风挡板的阻力特性曲线通过标准挡板阻力特性曲线的横坐标向左平移得到，每类挡板阻力曲线的横坐标平移量是唯一未知的参数，也是本发明要确定的参数，这些横坐标平移量参数通过如下试算方法求取；

(3)假定各类二次风配风挡板的横坐标向左平移量，根据标准挡板的阻力特性曲线，得到每类二次风配风挡板的阻力特性曲线；

(4)利用n组工况数据中各二次风配风挡板的开度，根据各挡板的阻力特性曲线，得到各工况下每个二次风挡板在所处开度下的阻力系数；

(5)利用n组工况数据中的二次风温度和压力，计算各组数据中的二次风密度；利用n组数据中的磨煤机出口一次风温度和压力，计算各工况下的一次风密度；

(6)利用n组工况数据中的运行磨煤机通风量和磨煤量，得到各工况下进入炉膛的总一次风流量和总燃煤煤流量；

(7)利用n组工况数据中二次风箱到炉膛出口压降数据，根据步骤(4)得到的二次风挡板的阻力系数，计算各工况下每个二次风喷口风速，再计算二次风喷口流量，进而得到总二次风流量；

(8)根据n组工况数据中的总一次风流量和总二次风流量，计算各工况下进入炉膛的总空气量；

(9)利用n组工况数据中入炉煤的元素分析数据、锅炉飞灰和炉渣含碳量，得到各工况下每千克入炉煤根据实际烧掉的碳计算的理论空气量；