一种垃圾焚烧炉炉内烟气850℃条件下停留时间的实时测量方法与流程

技术特征：

1.一种垃圾焚烧炉炉内烟气850℃条件下停留时间的实时测量方法，其特征在于，包括以下操作：

1)构建焚烧炉炉内沿炉膛高度的实时温度场分布：

在垃圾焚烧炉内沿炉膛竖直烟道的高度方向设置多排烟温测点，烟温测点伸入炉膛深度200mm至400mm；焚烧炉炉内实时温度场分布沿炉膛高度为线性衰减，即炉膛下部温度始终大于炉膛出口温度，并可用线性函数拟合；

2)计算烟气烟温在垃圾焚烧炉炉内高于850℃条件下的停留时间：

t＝ΔH/u＝(H₈₅₀-H₀)/u (1)

式中：

t为烟气高于850℃条件下在炉膛内的停留时间，s；ΔH为沿垃圾焚烧炉炉膛高度中心线方向上，炉膛底部到烟气温度850℃处的距离，m；u为炉膛烟气流速，m/s；H₈₅₀为炉膛烟气温度为850℃的位置，m；H₀为计算起点，m；

其中，H₀的确定为：若垃圾焚烧炉仅有一个燃烧室时，选择第一烟道起始的标高作为H₀计算起点；垃圾焚烧炉有多个燃烧室时，将第一烟道及第二燃室的入口作为H₀计算起点；

H₈₅₀的确定为：

若竖直烟道内只设置分别位于烟道底部及烟道顶部的两排烟温测点D₁、D₂，对应的高度分别为H₁和H₂；底部的测点分别为D₁₁、D₁₂，所测温度为T₁₁、T₁₂；顶部的测点分别为D₂₁、D₂₂，所测温度为T₂₁、T₂₂；温度满足如下条件：

T₁＞T₂ (2)

T₁＝(T₁₁+T₁₂)/2 (3)

T₂＝(T₂₁+T₂₂)/2 (4)

当D₂点温度T₂大于等于850℃时，那么位于D₂点以下的烟气温度均大于850℃，焚烧炉炉内烟气停留时间全部大于850℃，则：

H₈₅₀＝H₂ (5)

当D₂处的烟气温度小于850℃时，设烟气温度随烟道内的距离H呈线性变化，此时：

$H_{850}=\frac{(T_{850}-T_1)(H_2-H_1)}{T_2-T_1}+H_1---\left(6\right)$

若竖直烟道内设置有3排以上测点，此时采用最小二乘法拟合出烟气高度在烟道内随烟气温度的变化曲线，则：

H₈₅₀＝a+bT₈₅₀ (7)

$b=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{T}_i{H}_i-n\stackrel{\‾}{T}\stackrel{\‾}{H}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{T_i}^2-n{\stackrel{\‾}{T}}^2}---\left(8\right)$

$a=\stackrel{\‾}{H}-b\stackrel{\‾}{T}---\left(9\right)$

$\stackrel{\‾}{H}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{H}_i---\left(10\right)$

$\stackrel{\‾}{T}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{T}_i---\left(11\right)$

炉膛烟气流速u通过烟气温度对设计烟气流速的修正得到，采用以下两种不同的算法分别确定：

$u=u_{sj}\frac{B_i}{B_{sj}}\×\frac{273+\stackrel{\‾}{T}}{273+T_{sj}}---\left(12\right)$

式中：u_sj为炉膛烟气流速设计值，Nm³/h；B_sj为设计负荷，t/h；B_i为实际负荷，t/h；T_sj为炉膛内烟气设计温度，℃；为炉膛内烟气实际温度，℃；

或：

$u=\frac{Q_y}{F}\×\frac{273+\stackrel{\‾}{T}}{273+T_{sj}}---\left(13\right)$

式中：Q_y为实际烟气流量，Nm³/s；F为炉膛内截面积，m²；

实际烟气流量根据燃烧风的总量进行计算，垃圾焚烧之后烟气根据下式进行计算：

Q_flue＝Q₀+1.0161(a-1)Q₀ (14)

式中：α为过量空气系数，一般设定为1.1；Q₀为理论空气量，Nm³/s。

2.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉炉内烟气850℃条件下停留时间的实时测量方法，其特征在于，所述的烟温测点的分布为：

在垃圾焚烧炉的第一烟道下部于同一标高，左中右间隔均匀的布置3个温度测点；

在第一烟道中部于同一标高，左中右间隔均匀布置3个温度测点；

在第一烟道上部于同一标高，左中右间隔均匀布置3个温度测点。

3.如权利要求1或2所述的垃圾焚烧炉炉内烟气850℃条件下停留时间的实时测量方法，其特征在于，每个烟温测点采用防磨热电偶，可耐受1200℃的环境温度，满足焚烧炉烟气温度范围。

4.如权利要求3所述的垃圾焚烧炉炉内烟气850℃条件下停留时间的实时测量方法，其特征在于，所述的防磨热电偶安装时将套管一端与锅炉炉管间的鳍片焊接，鳍片宽度不够时进行让管处理，另一端焊接法兰，长度超出炉墙保温层。

5.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉炉内烟气850℃条件下停留时间的实时测量方法，其特征在于，实际烟气流量Q_y替换为如下方法计算：

Q_y＝Q₁+Q₂ (15)

式中：Q₁为一次风流量，Nm³/s；Q₂为二次风流量，Nm³/s。

6.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉烟气温度降低至850℃时于烟道内停留时间的测量方法，其特征在于，在机组运行时，分布式控制系统DCS实时采集烟温测点的测量值，在DCS画面上展示并同步发送数据至电厂的SIS系统，SIS系统接受DCS传来的数据后，在SIS系统的实时服务器存储并将数据传至计算服务器，在计算服务器中实时计算烟气在温度高于850℃时的停留时间t和低于850℃的位置，并实时展现在SIS页面的生产过程中；在SIS页面中实时监控，监测烟气在炉膛内满足850℃温度条件下的停留时间以满足环保要求。