[发明专利]一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法

说明书

本发明公开了一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，包括以下步骤：S1、测得锅炉的风室压力值P1、炉膛上部烟气出口处压力值P2、风室温度值T1和标准状态下流化风量值F0；S2、根据P1、T1和F0计算出工况下流化风量值F1；S3、根据锅炉的床层布风板上各风帽喷口尺寸计算出床层风帽喷口总面积值A1；S4、根据F1和A1计算出流化风速值V1；S5、根据标准状态下空气密度值ρ0、风室压力值P1和T1计算出流化风密度值ρ1；S6、根据流化风经过床层风帽时的阻力系数f、ρ1和V1计算出床层空床阻力值△Pb；S7、根据P1、P2和△Pb计算出床料阻力值△Ph；S8、根据△Ph、床料密度值ρ2和重力加速度值g计算出流化床料层高度值h。本发明依靠科学的计算方法来推导求得运行状态下的床料高度值。

技术领域

本发明涉及流化床锅炉技术领域，具体涉及一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法。

背景技术

床料高度是决定流化床锅炉床层是否能保持良好流化状态的一项重要因素，在常规燃煤流化床锅炉运行过程中，燃料燃烧产生灰分，颗粒度适合的部分停留在床层成为床料，颗粒度过细的部分成为飞灰并随同烟气离开炉膛，沉积于床层底部的粗颗粒则通过底部排渣的方式排出炉外。对于燃用生物质、固废等特种燃料的流化床锅炉，往往还需要通过连续排渣和连续添加床料来满足锅炉置换床料的需要。故在流化床锅炉运行过程中，床料高度处在一个动态变化的状态下，需要得到有效的监控。然而目前大多数流化床锅炉DCS系统中均无运行中床层床料高度参数，运行过程中完全依靠运行人员根据炉膛与风室相关压力或差压值并结合自身运行经验来判断床料高度是否正常。

因为缺少可量化的床料高度参数，一方面需要锅炉运行人员时刻关注锅炉相关压力或差压参数，增加了锅炉运行人员的工作负担；另一方面，由于引起锅炉风室和床层区域压力变化的因素较多，如锅炉负荷变化、热风温度变化、引风机负压工况变动、辅助燃烧器投用或烟气再循环投用等，并不单纯是床料高度，因此可能会导致运行人员对于床料高度是否正常产生误判。

另外，随着国内外流化床锅炉设计、控制、运行和管理技术水平的提升，对于提升流化床锅炉运行自动化水平、减轻锅炉运行人员工作压力和负担的要求也越来越普遍和迫切，甚至很多电厂都希望实现流化床锅炉的燃烧自动控制，达到无人值守的运行状态。而床料高度自动调节是流化床锅炉燃烧自动控制的一项重要环节，目前来看也是制约流化床锅炉自动控制水平继续提升的一个瓶颈。

从各方面来看，在流化床锅炉运行过程中缺少床料高度这一重要参数，对于流化床锅炉设计、控制、运行和管理技术水平来说都是一项重大缺失。然而如料位计等只能测量相对静态的物料料位，而流化床锅炉运行工况下的床层床料处于流化、沸腾、循环和强烈扰动的状态，无法依靠料位计等方式来测量锅炉运行状态下的床层床料高度.

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对现有的流化床锅炉运行床料高度难以测量的技术问题，本发明提供了一种对流化床锅炉运行床料高度实时监控方法，它从流化床锅炉的运行原理出发，依靠科学的计算方法来推导求得运行状态下的床料高度值，结果具有较高的可靠性，供操作人员判断锅炉床层流化状态是否正常。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：