当前位置>>主页>>公司产品>>锅炉水平烟道温度场监测系统

1、概述：

   炉膛出口烟气温度在线监测系统用于大型电站锅炉炉膛出口断面温度分布测量。出口断面是指位于锅炉水平烟道的出口烟窗。对切向燃烧方式、对冲燃烧方式、前墙燃烧方式和W型火焰燃烧方式出口烟窗的位置见下图：

炉膛出口截面烟气温度（以下简称烟温）达到设计值对满足锅炉的设计性能和运行可靠性十分重要。燃烧方式、炉膛几何形状、炉膛总的投入热量、炉膛吹灰器的数量和布置等因素将影响烟温，锅炉运行时过剩空气量、炉膛玷污情况、燃烧器和磨煤机切投组合方式、煤质等因素也将影响烟温。如果受到上述某种因素的影响，炉膛出口烟温偏离设计值时，将会影响锅炉运行的安全性和经济性。在烟气进入水平烟道前，经过大屏和炉膛上部水冷壁吸收部分热量，到达炉膛出口断面时，烟温和烟速沿水平烟道的高度方向和宽度方向呈现出不均匀分布状态。据20世纪90年代中期有关运行资料显示，在出口断面处，200MW以上机组普遍存在烟气流场偏斜，左右侧温度偏差大，甚者其两侧烟温偏差可达到100~200℃。特别是切圆燃烧锅炉，由于它在炉内空气动力场是由四角切向射流形成一个巨大的旋转气流，当烟气到达出口断面时仍存在残余旋转和气固两相流中的颗粒在该断面上不对称分布，使得出口断面的烟温和烟速发生偏斜，导致烟温分布更加的不均匀。从锅炉的前墙看，该断面一侧的烟温、烟速高，而另一侧则低。由于这种缘故，可以导致两侧的再热和过热蒸汽出现温度偏差以及管屏超温蠕变损坏，超温严重的出现爆管。同时可能由于烟温过高，导致烟尘软化结焦在热交换屏上，对锅炉运行的安全性和经济性产生重大影响。

近年来，大型发电设备招标过程中，用户要求锅炉制造厂提供烟温在线检测系统。我公司集锅炉设计、性能试验、运行和锅炉参数检测及控制的经验，开发炉膛出口烟气温度监测系统。该系统能检测炉膛出口断面平均温度；上/下侧、左/右侧平均温度；断面烟温分布曲线；最高/最低温度；设置煤灰软化温度、及左右侧温差超限报警等功能。电厂用户安装使用本系统后，结合运行经验，可以替代安装在炉膛出口下的烟温探针；可以判断切向燃烧火球中心是否偏离预定位置；可以判断炉膛和管屏区域是否应该及时投用吹灰器等。炉膛出口烟气温度在线监测系统是大容量、高参数锅炉安全和经济运行的必备装备。

2、工作原理：

   本系统在锅炉烟窗附近的垂直断面的炉壁外的左右两侧开孔安装声波发射及接收换能器，每对换能器组成线测温度对，以每秒一次的脉冲声波进行测量。若干对（根据锅炉选用相应数量的测量对）组成一个复杂的与温度实时相关的线温度网，根据相应的多元声—温方程组解算出炉内多个温度区域的温度排列关系，最后利用平滑插值得出温度面上的温度高度矩阵。

系统测试误差主要取决于高速低失真的DSP电信号处理系统。因为锅炉水平烟道仍然有非常多的气流噪声和火焰噪声，要完全克服众多干扰是非常困难的。我们采用了多频点、声锁相环、小波变换滤波、数字信号时频分析等等当代先进技术，经过反复实验最终完成了线测量温度对的研制。其中解决 “流速场”、“七固两相流”的问题是本系统准确可靠进行测量的核心技术之一。

• 工作波段------------------------------------------------------大于5kHz-20kHz

• 线绝对精确度（静态）-----------------------------------温度读数值*0.1 %

• 面绝对精确度（静态）-------------------------------------温度读数值*3 %

• 面绝对平均误差（动态）--------------------------------5%（均方根误差）

• 温度范围--------------------------------------------------------------0℃-1500℃

• 帧频-----------------------------------------------------------------------12秒/帧

• 测试距离-----------------------------------------------------------------1M-30M

• 空间分辨率----------(11X11 when 3X3)（运算量太大，锅炉内不推荐）

• -----------------------(8X8 when 2X2)（运算量适中，推荐）

• 环境补偿---------------------------------------------------------------------自动

• 接口方式-----------------------------------------------------------------RS-422

• 发射、接收器（外端）耐受温度-------------------------------MAX100℃

• 发射、接收器（内端）耐受温度------------------------------MAX1200℃

• 计算机终端工作温度------------------------------------------------MAX60℃

• 数据采集装置工作温度---------------------------------------------MAX80℃

3、用途：

   锅炉出口断面烟气温度是锅炉设计和运行十分重要的界面参数，也是锅炉本身对流传热和辐射传热的分界界面。烟气温度符合设计值，表征锅炉烟气侧和工质侧之间的能量平衡，有利于锅炉安全、经济运行。由于烟温与风量，炉膛吸热率和煤质等因素有关，建议本系统有如下用途：

• 在锅炉启动阶段，汽轮机未冲转前，监测炉膛出口烟气温度不超过540℃，保护再热器。

• 当烟温达到（ST-100℃）时，及时投入炉膛吹灰器，增加炉膛吸热份额，降低烟气温度，同时也对水平烟道区域的吹扫器即时投入，减少水冷壁和水平烟道管束的结焦。

• 出口断面左/右温度偏差较大时，调整送风，降低左/右烟气温度偏差。

• 烟温偏高时，减少送风量，减少排烟损失，提高机组效率。

• 本系统的输出可作为电厂状态检修系统的输入数据，为判断过

• 热器和再热器屏管的预期寿命提供数据。 *为脱硫及脱硝系统提供准确的烟温数据。