带有流体分配器和测量值采集装置的设备以及用于运行有烟气流过的锅炉的方法

专利名称：带有流体分配器和测量值采集装置的设备以及用于运行有烟气流过的锅炉的方法
带有流体分配器和测量值采集装置的设备 以及用于运行有烟气流过的锅炉的方法
技术领域：
本发明涉及一种包括流体分配器的设备，所述流体分配器具有至 少一条带有入口和出口的流动通道，其中所述入口与一流体输入管连
接，并设置有用于使流体分配器运动的机构。这种设备例如可以用来 净化燃烧系统的锅炉。此外，本发明还涉及一种用于运行有烟气流过 的带有这种设备的锅炉的方法。
与燃烧系统的运行相关，特别重要的是要实现在能量转化方面的 高的效率。为此，使高温烟气在大量换热器旁流过，从而将热量传递 到在换热器中流过的换热介质，特别是水。但是，在高温烟气与这些 换热器接触时，污物、炭黑等等附着在它们上面，这些污物在不长的 时间后便会妨碍热量从烟气传到换热介质上。因此，要求按规定的时 间间隔从换热器上清除这些污物。
为了清洗这些换热面或者还有锅炉壁，例如釆用如在wo
96/38704中所述的清洗机。由EP 1 259 762 Bl得知一种节省位置地构 造的清洗机。
这种清洗机，特别是所谓的喷水枪清洗机具有一喷水枪，用它可 将集束的水束穿过炉腔喷射在对面的锅炉壁或换热器上，从而去除附 着在那里的污物。这种清洗可以在燃烧系统运行时进行。为了实现这 个清洗过程，水束的命中区在待清洗表面上沿规定路径(亦称为喷射 图)行进。这个路径一般是曲折形的，并按要求绕过清洗区内的障碍、 开口或其他敏感区。由于水束的动能和挤入沉积物气孔内的水的冲击 或者蒸发促使由炭黑、炉渣和灰烬组成的污物剥落。
此外还已知，用不同的传感器检查或监控换热面和锅炉壁的污染， 然后进行针对性的清洗。例如由DE 196 40 337已知一种用来判定和 清除加热面上的结渣的方法，其中，在蒸汽锅炉内部所选取的加热区
的管子上测量换热介质的温度。将这个测量出的温度与清洁加热面的
基准温度比较。那么作为比较结果便可以确定热交换是否充分，或 者是否必须进行清洗。此外，由DE 196 05 287得知一种用来控制锅 炉运行时间的方法和设备。这里还建议，为了产生关于沉积机制或从 旁边流过的灰尘颗粒的其他信息，宜检测和分析沉积周围的温度分布。 这里，例如可以识别出高温灰尘颗粒，它们可能向前造成在锅炉壁上 或内部构件上的附着。为了采集这些信息，建议设置一伸入锅炉内的 沉积物传感器，例如CCD摄像机。
由DD 281452 B5已知一种特别有效和方便地实施的可选择地进 行清洗的方法，其中，将待清洗锅炉壁划分成各单独的表面并加以监 测。只有在到达规定的特征值时才开动对于这些单个面积的针对性的 清洗过程。
法是所谓的温度分布图示法、声波高温测定法或红外高温测定法。借 助于这种测量值采集系统，可以确定关于在锅炉内部目标的温度、烟 气温度、烟气流动速度、附着污物等等的信息。
当今釆用的用来监测燃烧过程、换热器结渣程度、换热器的清洗 和这些单个过程的控制的系统越来越复杂和昂贵。并且至少部分缺失 测试所获得的信息的可能性，因此常常会进行不必要的清洗过程。此 外，在锅炉内部尚未设计有燃烧过程监测系统的燃烧设备只能用非常 高昂的费用进行改装，其中常常必须打穿锅炉壁。因此对于其安装也 需要比较长的锅炉停机时间。
由此出发，本发明的目的是，至少部分解决针对于现有技术所提 到的那些问题。特别是，应该提供促使燃烧系统有效运行的设备和方 法。此外，还应该提供这样的可能性，即，能够用炉腔监测装置快速 和经济地补充装备已有的燃烧系统。
上述目的通过按权利要求1特征的设备以及按权利要求13特征的
用于运行有烟气流过的锅炉的方法得以实现。本发明其他有利的设计 在各从属权利要求中给出。应该指出，在权利要求中各自列出的特征
可以按照任何在技术上有价值的方式相互组合，并表现为属于本发明 的另外一些设计。说明书，特别是与附图相结合，公开了本发明的改 进结构。
据此，本发明的设备包括一流体分配器，它具有至少一条带有入 口和出口的流动通道，其中所述入口可与一流体输入管连接，并设置 有用来使流体分配器运动的机构，并且，设置穿过出口用来采集环境 参数的附加器件。
"流体分配器"特别是指一种类似于管子的结构，它在其中心包 括一流动通道。流体分配器通常是一根细长的管子，其中，在至少一 个末端区域附近可以设置弯曲、扩展或收缩部(例如为了控制流体的 流动性能)、管接头、加装件等等。流体分配器特别表现为用于清洗器 的所谓的吹管。还完全可以使该设备具有多个流体分配器和/或流体分 配器具有多个流动通道。但是优选采用具有唯——个流体分配器的设 备结构型式，它只有唯——条流动通道。此外入口可以包含转接器、 管接头、阀门等等，使得用于流体(水、蒸汽、空气等等)的输入管 可以这样固定在流体分配器上，即，其连接也能承受在运行中的高的 运动速度或加速度。输入管有利地是柔性的并可以至少部分耐高温。 这种输入管在设计方面的一种可能性是金属软管，其中，它也可以包 括许多同心的软管套管。
其次设置有用来使流体分配器运动的机构。这些机构可以包括机 械的、磁力的、机电的、气动的或其他驱动装置。所说"运动"特别 是指摆动，但是这里流体分配器也可以进行旋转和/或平移。原则上还 可以使多种运动方式至少在部分时间进行叠加。
按照本发明，设置穿过出口用来采集环境参数的附加器件。这些 器件特别可以包括声波发生器、声波接收器、光学器械(摄像机、高 温计、激光器等等)、辐射导体、传感器、用于上述元件中至少一个的 支架等等。所说环境参数特别是指锅炉内部的状态值，例如锅炉内部 温度、烟气的流动速度和/或温度、到锅炉内部目标的距离、换热器的 结渣程度、锅炉组成部分和/或装入件的反射性能等等。环境参数特别
还包括参数的平均值、平面和/或空间分布、参数的变化特性等等。即 使原则上也可以同时或时间错开地检测不同的环境参数，但还是优选 采用结构简单的带有用来精确检测一个环境参数的器件的设备。
穿过出口进行位于流体分配器外部和锅炉内部的环境参数的检 测，其中该检测可以非接触地进行。因此用来采集环境参数的器件可 以例如不突出于流体分配器出口和/或(至少在部分时间)直接与锅炉 内腔接触。
这种设备的优点是，流体分配器现在不仅可以用作清洗机，而且 还得到其他功能。其中还可以例如利用流体分配器或设备的驱动装置 来可变地使用所述用来采集环境参数的器件。已经包括这种流体分配 器的系统可以方便地用这种环境参数釆集系统进行改装，因为只需要 换流体分配器。因此可以避免在锅炉壁上的新的孔或缺口。此外迅速
地更换流体分配器保证可以避免长的锅炉停机时间。
按照本设备的一种改进结构，有利的是，用来采集环境参数的器 件包括至少一个测量值接收器，该测量值接收器设置为与所述至少一 条流动通道的连接。这例如意味着，测量值接收器本身可以定位在至 少一条流动通道内部。测量值接收器便可以持久地固定在那里，但是 也可以，将它在设备运行期间仅部分时间固定在流动通道内。测量值 接收器本身也可以定位在一个辅助空腔内或离开流动通道一定距离 处，必要时也可往流动通道内临时安装一信号线。
对于用来采集环境参数的器件，优选规定其包括至少一个高温 计。原则上对此特别考虑采用声波高温计或红外线高温计。对于声波 高温计，声波发射器和声波接收器定位在一个或几个设备内。这时发 出声脉沖，其中由于声速对温度的依赖性可以获得关于温度和烟气速
度的信息。但是由此只能产生在流体分配器一定位置上的测量值，因 为发射器和接收器必须相互精确地找正。因此优选采用红外线高温计， 也称为辐射温度计。它特别是用于非接触地测量温度。因此可以确定 烟气、火焰或锅炉内部目标的红外辐射，其基础是所谓的 Stefan-Bolzmann定律，按照这个定律，对于理想黑体，辐射总功率
取决于绝对温度。优选的是频镨范围包括3.9|im和/或l.lnm的红外 线高温计。
按照本设备的一种改进结构，建议用来采集环境参数的器件至 少部分设置在一个可与流动通道断开的旁路通道内。从而提供了原则 上使测量过程和流体分配脱开关联的可能性。为此，流体分配器有利 地设计为在入口附近带有一弯曲部位，使得旁路通道基本上可同心地 一直延伸到出口。为了防止流体与用来釆集环境参数的器件接触，这 个旁路通道可以断开。为此可以设置密封件、阀、流动闸门等等。原 则上旁路通道还可以具有 一连接部位，它可以用 一 关闭闸门等等完全 关闭。在这种情况下，用来采集环境参数的器件也可以在部分时间暂 时撤离流体分配器。但是用来采集环境参数的器件和流体分配器之间 最好持久连接，因为这样可以避免在安装时重复精确找正。附加地或 选择地，也可以设置保护装置，以保护用来采集关于在锅炉内部存在 的温度、气体和/或压力等环境参数的器件。
其次，在至少一条流动通道内设置固定元件也是有利的，以固定 用来采集环境参数的器件。这例如适用于在流动通道内部设置一信号 线的情况。在此，为了使它朝向出口布置，可以要求将它固定在流动 通道中央。为此可以部分时间或永久地在流动通道内设置单独的元件。 作为永久内置组合的元件举例，例如为流动控制器，它应该使流体(在 流过一弯道后)在入口附近平稳。现在，这种流动控制器配备有用来 固定测量值接收器的这种元件。
按照本设备的一种改进结构，用来使流体分配器运动的机构包括 一个带有至少两个可相互独立控制的驱动装置的摆动驱动装置。最为 优选的是采用带有两个直线驱动装置的结构，它们特别是设计成模块 化结构。这里，摆动驱动装置实现例如可相互独立调整的沿水平和垂 直方向的最大到110。的摆动角。在驱动装置的结构方面特别应该参考 WO 01/65179 Al。为了更详细地阐明，也可以将那里对驱动装置的说 明引入本文。
此外还建议，设置用来确定流体分配器位置的器件。特别是，所
述用于确定位置的器件是与摆动运动的驱动装置相组合的。例如可以 设置路程和/或角度和/或速度传感器，它们与驱动装置的零件连接。 因此能使根据驱动装置的行驶路程精确地反馈到流体分配器的位置 上。位置确定例如包括流体分配器相对于设备基准点的位置和/或流体 分配器的方位和/或流体分配器相对于锅炉壁的倾角。此外可以设置终 点开关等等，它们例如在设备运行开始前可以用作随后确定位置的基 准点。
按照本设备另一种设计，它包括一个用于有烟气流过的锅炉的清 洗机。这特别是一种其流体分配器按吹管形式设计的清洗机，使其可 以持久地可回转地定位于锅炉壁内。
在这种设备中，流体分配器特别优选具有一喷嘴，以形成包括水 和蒸汽中至少一种组成部分的流体束，其中，喷嘴构成了出口。所说 "喷嘴"特别是指在出口区内流体分配器流动通道的越来越窄的横截
面，其中出口最终具有在6mm至8mm范围内的直径。现在， 一测量 射束也可以和流体束一样穿过喷嘴喷射到锅炉的内部区域。这里流体 束和测量射束最好可以跨过达5米、必要时甚至10米或甚至达到18 米的距离。
此外推荐一种带有至少一个按本发明上述类型设备的燃烧系统锅 炉，其中流体分配器这样可运动地设置在锅炉内，使得出口位于锅炉 内部。其中，优选采用在锅炉内或锅炉上安装多个设备的结构设计。
通过流体分配器伸入锅炉内部区域内的出口，可以发射流体束或 测量射束，它们至少可以到达锅炉内腔的大部。这一方面有这样的优 点，即，借助于流体束可以使流体分配器可到达的换热器或锅炉壁清 除污物，同时使测量射束可以到达比较大的区域。现在设置多个设备 使得不同设备的多股测量射束可以到达锅炉内部区域，通过对所获得 的测量值的叠加，可以得到关于环境参数的非常精确的信息。
这里特别有利的是，在锅炉的一个水平平面区段内设置至少两个 设备。所说"水平平面区段"特别是指锅炉内腔的一个区段，它具有 两个基本上水平的端部区并在一定高度上延伸。这个平面区段的高度
在考虑流体分配器的运动和测量射束可到达内腔的情况下进行选择。 至少两个设备可以面对面和/或基本上相互成直角设置，以便在处理测 量信号时可以采用简单的计算算法，并可以广泛覆盖锅炉内部。所说
"面对面"通常不理解为，设备相互精确对齐地对置。而是两个设备 最好在平面区段内错开一定距离。某些情况下，在水平平面区段内还 可以设置另外的设备。如果流体分配器在其未摆动的位置基本上相互 垂直布置，那么特别釆用"成直角的"布局。这里特别优选采用这样 的结构，其中许多个设备彼此以基本上相同的间距设置在平面区段的 周边。这许多流体分配器优选用来共同监测一个(水平)平面区段内 的环境参数。这里特別是还可以检查这个炉腔区段内不同的环境参数
(燃烧火焰的温度、位置、烟气的流动路径、锅炉壁的污染等等)，其 中，必要时采用不同的用来采集环境参数的器件，和/或，使所存在的 用来采集环境参数的器件不同地运行(例如用不一样的波长、频率、 强度等等)。
此外，对于该锅炉，建议设置用于所述用来采集环境参数的器件 和所述用来确定至少一个流体分配器的位置的器件的信号的数据处理 装置。该数据处理装置可以配备软件，它可相互校正和处理用来采集 环境参数的器件和用来确定至少一个流体分配器的位置的器件的信号 或测量值。特别是，用这种方式可以使锅炉内部环境参数的测量值位 置精确地对应。通过许多这种相对于水平或垂直基准面的环境参数的 叠加，可以产生和描述在锅炉的一个平面内或甚至三维空间内精确的 环境参数分布。因此例如可以确定烟气的温度和/或速度分布以及必要 时在锅炉内部火焰的位置和/或特性。由此可以预测和/或产生在空间 和/或平面内的热流、结渣程度、附着可能性、热交换性能和/或其他 特征值。此外该数据处理装置可以配备以检测的环境参数的基准值和/ 或基准曲线，从而可以进行实际测量值与这个基准值或曲线的比较。 它允许反馈给燃烧系统中的燃烧过程和/或换热过程。由此可以描述锅 炉内部过程的特别精确的图像。为了这个目的，该数据处理装置可以 配备存储介质和/或显示单元。数据处理装置可以做成单独的结构单
元，但是也可以设计成燃烧系统、锅炉和/或设备的控制系统的组成部 分。此外数据处理装置可以与"自学习"逻辑单元共同作用，从而可 以随着运行时间来改善测量结果的处理和/或预测。
按照本发明的另一个方面，推荐一种用于运行有烟气流过的锅炉 的方法，所述锅炉具有至少一个按上述类型的设备，其中，借助于该 设备，在部分时间内在锅炉中分布流体并在部分时间内检测锅炉内的 环境参数。这里特别优选采用这种方案的方法，在这种方案中，流体 的分配和环境参数的采集按分开的时间间隔进行。据此，该设备在一 个时间段内用于流体分配或锅炉清洗，而在另一个时间段内用来采集 至少一个环境参数。特别优选地，至少一个设备在不同时间段内以不 同的运动流程运行，其中，例如在清洗过程中或流体分配期间根据路 径和/或速度走出一种曲折形的喷射图形，而在用来釆集环境参数的时 间段内例如进行锅炉内腔的逐行或平面形扫描。这里如果设置 一种用 于设备的可对运动方向进行单独和独立控制的驱动系统，则特别有利。 这造成这样的优点，即，原先仅仅用于例如清洗过程的这个设备从现 在起也可以用于测量值采集。通过本发明的测量值采集系统可以对已 知清洗系统进行方便的改装。为此只需用将用来采集环境参数的器件 补充装备于流体分配器，其中，必要时还必须使与此有关的运行软件 匹配。
此外，检测锅炉内的温度分布作为环境参数，是有利的。这里特 别是指锅炉或燃烧系统运行期间烟气的温度分布。由此可以进行燃烧 特性的所谓在线诊断(锅炉监测)。特别是可以求出相对于锅炉横截面 或锅炉纵剖面的温度最大值的位置。鉴于希望这个温度最大值尽可能 分布在锅炉中心、以便均匀利用烟气热能和避免污物局部堆积的事实， 必要时可以快速进行燃烧过程的校正。在线温度测量还可以用来分析 以及必要时用来控制锅炉内火焰的位置。
按照本方法的一种优良的改进方案，多个设备的用来采集环境参 数的器件的信号被这样进行叠加，以实现锅炉内测量值的位置对应。 为此多个设备的测量射束至少在部分时间重叠，使得形成例如不同的交叉点或交叉面，通过环境参数的叠加可以产生特别精确的测量值(例 如温度分布)。
其次可以将检测到的环境参数与基准值比较，并根据这种比较至 少实施起动清洗过程或控制燃烧过程的措施。这里特别优选采用这样 的方法，即，根据比较既可以采取起动清洗过程也可以采取控制燃烧 过程的措施。关于起动清洗过程的措施，例如可以进行用来清洗待起 动设备的选择，其中附加地还可以匹配设备的运行方式。此外还可以 通过点火方式，特别是燃料和/或氧化剂(例如空气)的输入，达到锅 炉内部热流的改变。可以由这种比较调节燃烧过程，其中，进行燃料 相应的定位和/或对氧化剂输入进行定量和/或定性控制。这造成高温 烟气向换热器内的换热介质高效的热传递和/或减少附着在换热器上 的污物，如灰烬、炭黑和炉渣。
最后还建议，将用该设备检测到的环境参数与锅炉的其他传感器 的测量值相结合。这特别是指，除用来采集装置环境参数的器件外， 在锅炉内或锅炉上还安装有其他传感器，它们同样允许反馈到锅炉的
(同一个或另一个)环境参数上。例如可以在锅炉内设置在DE 196 40 337中所提出的传感器。现在可以通过用本发明设备获得的测量值来 校准借助于传感器在锅炉壁附近产生的测量值。由此可以在必要时获 悉是否在某个部位确实存在差的热传递或者高温烟气未以希望的方 式从这个部位旁边流过。从而避免解释错误和不必要的清洗过程。
下面借助于附图详细说明本发明及技术背景。应该指出，附图是 表示本发明特别优选的实施方案，但本发明并不局限于此。图中示意 表示


图1:本发明设备的第一个实施方案，
图2:本发明设备作为清洗机的另一实施方案，
图3:带有多个本发明清洗机的燃烧系统的局部剖视图，
图4:在锅炉水平剖面内测量值采集的结果，
图5:在锅炉垂直剖面内检测到的环境参数的曲线。
图1中表示出这样的设备1，它包括具有一流动通道3并做有一
入口 4和一出口 5的流体分配器2。流体通过入口 4进入吹管形式的 流体分配器2，流过弯曲部位21,然后，通过形成有一喷嘴14的出口 5，作为流体束15流出。其中流体束15可以跨过最多30米的距离。 这个流体束15特别用来清洗可到达的换热器和/或炉壁区。这里为了 达到尽可能大的面积，流体分配器2可摆动地装在锅炉壁17上的一支 座22内。这里，支座22设计成这样，即，使流体分配器2可以摆动 一角度25 (从一个极限位置到对面的极限位置在约90。或甚至110。的 范围内)。此外优选的是，支座22必要时还允许流体分配器2 (部分) 旋转，但是阻止沿轴向运动。为了实施摆动运动，在锅炉外部可设置 一个摆动驱动装置(未画出)，它在外部安装于锅炉壁17上。现在， 该摆动驱动装置作用在流体分配器位于锅炉外部的部分区域上，并以 任意可自由规定的运动速度控制其摆动运动。
此外，所示流体分配器2在弯曲部位21区域内具有一旁路通道9， 在它里面设置一测量值接收器7。旁路通道9的方位这样选择，即， 使测量值接收器7和出口 5对齐。为了避免在清洗过程中流体可能流 到旁路通道9部分区域内或流向测量值接收器7，而设置一闸门20， 例如为阀的形式。测量值接收器7特别适合借助于红外线辐射来确定 锅炉内部出口外面的温度。
图2则表示出这样的设备，它设计成用于有烟气流过的锅炉的清 洗机12。为此，流体分配器2可回转地支承在锅炉壁17的一缺口 24 内。为了实现流体分配器2的回转运动(摆动区27)而设置两个模块 化结构形式的按直线驱动装置类型的驱动装置11。为此一个驱动装置 11固定在另一个驱动装置11上并可以行驶。相互垂直设置的驱动装 置11可相互独立地控制，从而流体分配器的偏转可以到达行驶范围 (移动区26)内的任何一个点。
流体分配器2同样设计有一入口 4，流体输入管6连接在它上面。 柔性的输入管6例如与水源和/或蒸汽源连接。为了保证流体束尽可能 均匀地成形，在流体分配器2的流动通道3内设置有流动控制器40。 它例如包括导流面，它们保证在流体分配器2内部流体的层流。
现在，该流动分配器2还配备有用来穿过(未画出的)出口5采 集环境参数的器件。这里，这些器件包括高温计8，例如红外线高温 计，它具有一延伸到流体分配器2内部区域中的信号线23,例如一光 波导体。为了保证信号线精确地朝向出口 5定位，将它与流动控制器 40 —起固定在中心。原则上该信号线23可以相对于流体分配器2或 流动通道3可动地设置，亦即例如在有清洗液流过流体分配器的清洗 过程中可以至少部分地从流体分配器2中取出。
此外清洗器12还包括一数据处理系统31，它一方面与高温计8、 另一方面与清洗机12的驱动装置11导电或信息技术连接。因此，可 以对借助于高温计8获得的信息连同通过驱动装置21的路程测量器 28的数据连线29产生的数据一起进行校正。根据由此获得的特征值， 例如可以通过导线30重新向驱动装置11引入专门的控制指令，使得 可以有选择地清洗锅炉被污染的部分区域。当然，所示数据处理系统 31可以用同样方式与锅炉的其他或另一些清洗机12连接。此外，该 数据处理系统31还可以包括存储介质、处理器和其他硬件及软件。
现在图3示意表示带有一个有高温烟气流过的锅炉13的燃烧系统 16的一部分的横剖视。在锅炉13的下部区域内示意地表示出一火焰 35，它通过燃烧器33进行控制。燃烧器33用来输入燃料和/或氧化剂。 现在这里所产生的烟气基本上垂直向上流向换热器34。除了在锅炉13 上部表示的例如按管束组形式的换热器34外，还可以在火焰35和所 示换热器34之间的锅炉壁区域内设置其他换热器。其中，高温烟气与 换热器34接触，流过换热器34的换热剂(例如水)被加热，因此可 以充分利用烟气的热能。
这里在锅炉13内表示了三个平面区段18，它们设计为至少部分 搭接。在每个水平平面区段18内设置有多个设备1或清洗机12。对 于这里所示的具有基本上矩形横截面的锅炉12结构，在一平面区段 18中，在每个侧面上设置一台清洗机12。借助于这些清洗机12可以 去除位于对面的或设置在其侧面的锅炉13区域和/或在那里定位的换 热器34 (未画出)可能形成的结渣。
在下面的平面区段18内示意表示，测量射束32是如何与位于对 面的清洗机12交叉的。这时可以确定在锅炉13内部环境参数的相应 平均值，其中，通过将这些用测量射束32得到的测量值叠加，可以确 定环境参数的平面或者甚至空间分布。
借助清洗机12的测量射束32所得到的信息还可以例如用通过在 锅炉13锅炉壁区域内的其他传感器19产生的测量值或信号进行校正。 由此可以用经济和简单的方式获得在锅炉内部有关温度分布的显著提 高的信息密度。此外，这种测量系统是内置组合于清洗机12中的，故 而具有便于后续改装的效果。
为了使锅炉13高效地运行，清洗机12通过数据连线29与一数据 处理系统31连接。根据用清洗机12产生的测量值或由此形成的在锅 炉13内部环境参数的分布，可以有选择和针对性地控制清洗机12的 清洗运行和借助于燃烧器33的燃料和/或氧化剂输入。为此例如也可 以考虑将燃烧器33与数据处理系统31连接37。
图4和5表示了借助于本发明设备进行测量值采集的结果。在图 4中表示锅炉13的一个基本上水平的横截面。这里，基本上正方形结 构的锅炉13及锅炉壁17不是在中心通流高温烟气。这个差错可借助 于所示的在这个横截面上的温度分布识别出来。在图4和5中表示的 数值(1080， 1060， 1040)是表示摄氏度数据，其中，线条表示等温 区的边界线。由图可见，环境参数或者说温度的最大值39偏离于锅炉 13的中心38。因此，通常锅炉13在结渣和/或热流方面承受单边负荷。 在识别了这种位置差错后，则可以着手在锅炉壁17负荷或污染大的区 域内进行清洗，但还有利的是，通过控制燃烧过程使最大值39的位置 向中心38方向移动，。
在图4和5两个图中，额外举例示意表示了在锅炉壁17上的一清 洗机12，其中表示出在每个平面内的回转区。这里，虛线是表示关于 流体束15或测量射束32摆动角的边界区。鉴于迄今为止希望清洗机 12按下述方式定位的事实，即，要尽可能达到锅炉壁17的所有主要 部分，则这种覆盖也可以用于锅炉13内部环境参数的完全采集。对该
燃烧系统作了这种经济的完善补充，从而允许有选择地清洗锅炉l3
的锅炉壁17并能使燃烧系统特别有效地运行。
附图标记表
1 设备
2 流体分配器
3 流动通道
4 入口
5 出口
6 输入管
7 测量值接收器
8 高温计
9 旁路通道
10摆动驱动装置
11 驱动装置
12 清洗机
13 锅炉
14 喷嘴
15 流体束
16 燃烧系统
17 锅炉壁
18 平面区段 19传感器
20 闸门
21 弯曲部位
22 支座 23信号线
24 缺口
25 角度
26 移动区
27 摆动区
28 路程测量器
29数据连接线 30导线
31 数据处理系统
32 测量射束 33燃烧器 34换热器
35 火焰
36 连接部位
37 连接
38 中心
39 最大值
40 流动控制器
权利要求
1. 包括流体分配器(2)的设备(1)，所述流体分配器具有至少一条带有入口(4)和出口(5)的流动通道(3)，其中，所述入口(4)可与一流体输入管(6)连接，并且设置有使流体分配器(2)运动的机构，其特征为:设置穿过所述出口(5)用来采集环境参数的器件。
2. 按权利要求l所述的设备(l)，其中，所述用来采集环境参数 的器件包括至少一个测量值接收器(7)，该测量值接收器设置为与所 述至少一条流动通道(3)连接。
3. 按权利要求1或2所述的设备(1)，其中，所述用来采集环境 参数的器件包括至少一个高温计(8)。
4. 按上述权利要求之任一项所述的设备(1)，其中，所述用来釆 集环境参数的器件至少部分设置在一个可与流动通道(3)断开的旁路 通道(9)内。
5. 按上述权利要求之任一项所述的设备(1),其中，在所述至少 一个流动通道(3 )内设置用于固定所述用来采集环境参数的器件的元 件。
6. 按上述权利要求之任一项所述的设备(1)，其中，所述用来使 流体分配器运动的机构包括带有至少两个可相互独立控制的驱动装置(11)的摆动驱动装置(10)。
7. 按上述权利要求之任一项所述的设备(l)，其中，设置有用于 确定流体分配器(2)位置的器件。
8. 按上述权利要求之任一项所述的设备(1)，其中，该设备包括 一个用于有烟气流过的锅炉(13)的清洗机(12)。
9. 按权利要求8所述的设备(1),其中，所述流体分配器(2) 具有用于形成包括水和蒸汽中至少一种组成部分的流体束(15)的喷 嘴(14)，其中所述喷嘴(14)构成所述出口 (5)。
10. 燃烧系统(16)的锅炉(13)，带有至少一个按上述权利要求 之任一项所述的设备(1)，其中，流体分配器(2)可运动地设置在一 锅炉壁(l7)上，使得出口 (5)位于锅炉(13)的内部。
11. 按权利要求10所述的锅炉(13)，其中，在锅炉(13)的一 个水平平面区段(18)内设置至少两个设备(1)。
12. 按权利要求10或11所述的锅炉(13)，其中，设置用于所述 用来釆集环境参数的器件和所述用来确定至少一个流体分配器(2 )位 置的器件的信号的数据处理装置。
13. 用于运行有烟气流过的锅炉(13)的方法，其中，所述锅炉 (13)具有至少一个按权利要求1至9之任一项所述的设备(1)，其中，借助于该设备(l)，部分时间在锅炉(13)内分配流体，部分时 间检测在锅炉(13)内部的环境参数。
14. 按权利要求13所述的方法，其中，检测锅炉(13)内的温度 分布作为环境参数。
15. 按权利要求13或14所述的方法，其中，将许多个设备(l) 的用来采集环境参数的器件的信号进行叠加，以实现锅炉(13)内测 量值的位置对应。
16. 按权利要求13至15之任一项所述的方法，其中，将检测到 的环境参数与一基准数值比较，并根据这种比较至少实施起动清洗过 程或控制燃烧过程的措施。
17. 按权利要求13至16之任一项所述的方法，其中，将用所述 设备(1)检测到的环境参数与锅炉(13)的其他传感器(19)的测量 值相结合。
全文摘要
包括流体分配器(2)的设备(1)，所述流体分配器具有至少一条带有入口(4)和出口(5)的流动通道(3)，其中所述入口可与一流体输入管(6)连接，并设置有用来使流体分配器(2)运动的机构，其中，设置穿过出口(5)用来采集环境参数(特别是温度分布)的器件(特别是红外高温计)。此外，还推荐一种用于运行有烟气流过的锅炉(13)的方法，所述锅炉(13)具有至少一个所述设备(1)，借助于它，部分时间在锅炉(13)内分配流体，部分时间检测在锅炉(13)内部的环境参数。
文档编号F28G3/16GK101379363SQ200780004136
公开日2009年3月4日 申请日期2007年2月2日 优先权日2006年2月3日
发明者B·穆斯曼, M·弗拉希 申请人:克莱德-贝格曼有限公司