专利名称：基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置的制作方法
技术领域：
本发明属于热能动力工程及其自动化技术领域，具体涉及一种基于烟道飞灰质量 流量的锅炉吹灰控制装置。
背景技术：
电站锅炉的安全经济运行正面临复杂煤种和多变煤质的威胁，引发的突出问题之 一是受热面积灰结渣严重。我国电站锅炉都配有相应的蒸汽吹灰系统，用于吹扫受热面上 沉积的灰和结渣，吹灰系统的投运方式主要是按照锅炉运行操作规程或者依赖于运行人员 的操作经验，定时定期地按照先后次序将受热面吹扫一遍。这样的吹扫方式，都是在并不了 解受热面确切的沾污状况下进行的，实际上很难确定每次吹扫的时间和两次吹扫的时间间 隔，结果或是吹扫不足，或是造成过度吹扫，不仅经济性差，而且安全性差。例如，对于没有 积灰的受热面进行吹扫，不仅浪费蒸汽，而且还会吹伤管壁，减少受热面的寿命。我国火电 厂曾多次发生过“过吹”造成炉管被吹破裂的事故，此外我国锅炉检修周期短、炉管更换频 繁等都与吹灰器投运不当有密切的关系。吹灰器投运不当，还会引起炉膛出口温度升高和 波动，造成主蒸汽温度的大幅波动，升高排烟温度，降低锅炉效率，减少吹灰器寿命，增加吹 灰器维护工作量等问题。为优化锅炉吹灰策略，国内外都有很多研究，出现了许多基于热力学计算的沾污 模型诊断方法，即以锅炉整体或局部能量平衡为基础，通过热力计算，诊断受热面的沾污状 况，实现受热面积灰结渣的在线监测。代表性的国外公司有Emerson公司的Sootblower Optimizer系统、NeuCo公司研制的SootblowerOpt、ABB公司的Optimax系统、B&W公司的 PowerClean系统等。国内机构中，西安热工研究院和华北电力大学等提出了锅炉清洁因子 模型诊断法，还有一些学者提出了基于神经网络的炉膛受热面结渣的软测量技术。由于锅 炉对象十分复杂，再加上锅炉运行工况的变化，煤种煤质的频繁波动，都会导致沾污模型的 误差增大，稳定性和适应性较差。而且，从受热面沾污到引起热力参数的变化通常有较长的 滞后时间，其实时性也较差。故基于沾污模型的锅炉吹灰策略的实际应用效果并不理想。
发明内容
发明目的本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于烟 道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置。技术方案本发明公开了一种基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，包括 吹灰器，包括电荷感应传感器、信号处理模块以及用于控制吹灰器的工控机；所述电荷感应传感器安装在锅炉尾部烟道内，用于测量飞灰颗粒云团的感应电 流；所述电荷感应传感器感应飞灰颗粒云团的电荷，形成感应电流，在进行隔离放大、滤波 等信号前置处理后，形成4 20mA电流输出；所述信号处理模块与所述电荷感应传感器连接，用于对感应电流进行A/D转换以 及滤波处理，获得烟道飞灰质量流量M ；
所述工控机根据信号处理模块传来的信号控制吹灰器的工作。本发明中，优选地，所述电荷感应传感器包含感测体部分，电荷感应传感器的感测 体为坚硬耐磨的钨钴合金。本发明中，优选地，所述感测体为细长圆柱体，直径为10 20mm。本发明中，优选地，所述感测体与烟道壁垂直安装，伸入烟道长度为烟道宽度的 40 45%。本发明中，优选地，所述电荷感应传感器为两组对称布置在锅炉尾部烟道上，每组 为3 5个电荷感应传感器。本发明中，优选地，所述信号处理模块通过执行以下步骤获得烟道飞灰质量流量 M 测量各电荷感应传感器所在点的感应电流值Ii,烟气速度Wi,计算感应电流的速 度加权平均值Iw以及各电荷感应传感器所在点的权重系数ki =Wi可以通用的毕托管风速仪 作为测试仪器测量；
权利要求
1.一种基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，包括吹灰器，其特征在于，包括电 荷感应传感器、信号处理模块以及用于控制吹灰器的工控机；所述电荷感应传感器安装在锅炉尾部烟道内，用于测量飞灰颗粒云团的感应电流；所述信号处理模块与所述电荷感应传感器连接，用于对感应电流进行A/D转换以及滤 波处理，获得烟道飞灰质量流量M ；所述工控机根据信号处理模块传来的信号控制吹灰器的工作。
2.根据权利要求1所述的基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，其特征在于， 所述电荷感应传感器包含感测体部分，电荷感应传感器的感测体为钨钴合金。
3.根据权利要求2所述的基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，其特征在于， 所述感测体为细长圆柱体，直径为10 20mm。
4.根据权利要求3所述的基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，其特征在于， 所述感测体与烟道壁垂直安装，伸入烟道长度为烟道宽度的40 45%。
5.根据权利要求1所述的基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，其特征在于， 所述电荷感应传感器为两组对称布置在锅炉尾部烟道上，每组为3 5个电荷感应传感器。
6.根据权利要求1所述的基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，其特征在于， 所述信号处理模块通过执行以下步骤获得烟道飞灰质量流量M 测量各电荷感应传感器所在点的感应电流值Ii,烟气速度Wi,计算感应电流的速度加 权平均值Iw以及各电荷感应传感器所在点的权重系数&
7.根据权利要求6所述的基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，其特征在于， 所述工控机通过执行以下步骤控制吹灰操作(1)计算烟道飞灰流量的时间移动平均线^，时间ω取10 20分钟；
全文摘要
本发明公开了基于烟道飞灰质量流量的锅炉吹灰控制装置，包括吹灰器，包括电荷感应传感器、信号处理模块以及用于控制吹灰器的工控机；所述电荷感应传感器安装在锅炉尾部烟道内，用于测量飞灰颗粒云团的感应电流；所述信号处理模块与所述电荷感应传感器连接，用于对感应电流进行A/D转换以及滤波处理，获得烟道飞灰质量流量M；所述工控机根据信号处理模块传来的信号控制吹灰器的工作。本发明可用于各燃煤发电厂，对各煤粉锅炉吹灰器运行实现控制，可维持锅炉炉膛出口温度、主蒸汽温度的稳定，提高锅炉效率，减少锅炉故障，延长吹灰器寿命，节省吹灰器维护工作量等。
文档编号F23J1/00GK102095204SQ20101053681
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者宋兆龙 申请人:东南大学