精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置的制作方法

本实用新型涉及超超临界燃煤锅炉技术领域，尤其包括精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置。

背景技术：

随着我国经济发展，社会对电能的需求不断地增长，电网容量不断扩大，用电结构发生了很大变化，各大电网的峰谷差日趋增大。近年来，新能源技术快速发展，水电、风能、太阳能、生物质能和海洋能等各种新型清洁能源被广泛推广应用和并网发电，电网的实际调峰能力和客观上的调峰需求之间的矛盾日益尖锐，尤其在用电低谷时缺乏有效调峰手段的问题日益突出。从目前实际运行情况来看，我国电力系统调节能力难以适应新能源大规模发展和消纳的要求，弃风、弃光和弃水等问题屡见不鲜。为了改善这一不利局面，让发电量占比较大的燃煤机组参与深度调峰是一条重要的解决途径。

燃煤机组深度调峰低负荷运行期间，锅炉低温再热器垂直管段(低温再热器出口集箱下3至4m处)管束易超温，甚至导致爆管问题，严重影响机组运行的稳定性和安全性。运行过程中低温再热器前烟气温度与低温再热器垂直管段管束温度正相关，也就是说可通过控制低温再热器前烟气温度来控制低温再热器垂直管段管束温度，从而减少低温再热器垂直管段管束超温的现象，因此低温再热器前烟气温度对减少低温再热器垂直管段管束超温具有重要意义。现在锅炉设计中均未设置低温再热器前烟气温度精确测量装置，导致运行人员无法掌握该位置具体温度，影响低负荷期间锅炉燃烧控制，容易造成低负荷期间低温再热器前烟气温度高，低温再热器垂直管段管束超温严重的情况。

综上所述,提出精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，就显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置。

这种精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，包括：测量截面、热电偶、鳍片和鳍片开孔；

所述测量截面为水平矩形烟道内的一个矩形面，测量截面设置于锅炉炉膛出口水平烟道高温再热器后低温再热器前的截面位置；

所述锅炉水平烟道侧墙包墙管上设有鳍片，鳍片上设有若干鳍片开孔；

所述热电偶四个一组构成热电偶组，热电偶组从鳍片开孔处引入，热电偶组沿烟道长度方向设置，热电偶组均通过导线管连接输入处理器。

作为优选，所述热电偶组沿等截面布置，用经纬线将测量截面分割成若干等面积的矩形，各矩形对角线的交点为测点，一个测点对应一个热电偶组。

作为优选，所述热电偶组排数n与矩形界面边长l有关；l≤5m时，热电偶组排数n＝3；l>5m时，l每增长5m，热电偶组排数n增加1。

作为优选，所述热电偶组包括的四个热电偶长度相同。

作为优选，所述鳍片开孔为φ20孔径。

本实用新型的有益效果是：本实用新型克服了现有锅炉设计中未设置低温再热器前烟气温度精确测量装置，影响低负荷期间锅炉燃烧，导致低温再热器垂直管段管束超温严重等问题；可以提高烟气温度测量准确性，为后续锅炉燃烧控制提供精准测温数据，控制低温再热器前烟气温度在合适范围内，确保低温再热器垂直管段管温度正常。

附图说明

图1为烟气温度测量截面布置位置示意图；

图2为烟气温度测点截面布置图；

图3为鳍片孔及热电偶布置示意图。

附图标记说明：高温再热器1、低温再热器2、测量截面3、热电偶4、鳍片开孔5、侧墙包墙管6、鳍片7。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

这种精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，包括：测量截面3、热电偶4、鳍片7和鳍片开孔5；所述测量截面3为水平矩形烟道内的一个矩形面，测量截面3设置于锅炉炉膛出口水平烟道高温再热器1后低温再热器2前的截面位置；所述锅炉水平烟道侧墙包墙管6上设有鳍片7，鳍片7上设有若干鳍片开孔5；所述热电偶4四个一组构成热电偶组，热电偶组从鳍片开孔5处引入，热电偶组沿烟道长度方向设置，热电偶组均通过导线管连接输入处理器。所述热电偶组沿等截面布置，用经纬线将测量截面3分割成若干等面积的矩形，各矩形对角线的交点为测点，一个测点对应一个热电偶组。

这种精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置的工作方法，包括但不限于如下步骤：

步骤1、布置精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置：选取设置于锅炉炉膛出口水平烟道高温再热器1后低温再热器2前的截面位置作为测量截面3，用经纬线将测量截面3分割成若干等面积的矩形，各矩形对角线的交点为测点，一个测点对应一个热电偶组，一个热电偶组包含四个热电偶4；在锅炉水平烟道侧墙包墙管6上设置鳍片7，鳍片7上设置若干鳍片开孔5，将热电偶组从鳍片开孔5处引入；将热电偶组通过导线管连接输入处理器；

步骤2、热电偶组在测点上获得烟道内腔水平及垂直烟道方向不同位置的烟气温度；

步骤3、热电偶组所测温度发送给处理器计算：处理器将同组全部热电偶测量得到的烟气温度取平均值作为每个热电偶组测量得到的烟气温度，处理器将全部热电偶组测量得到的烟气温度取平均值作为最终测量得到烟气温度；

步骤4、处理器将最终测量得到烟气温度接入运行dcs系统指导锅炉燃烧控制。

如图1所示，一种精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置布置于锅炉炉膛出口水平烟道高温再热器1后低温再热器2前的测量截面3位置。

如图2所示，一种精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的测量装置组沿等截面布置，用经纬线将测量截面3分割成若干等面积的接近于正方形的矩形，各小矩形对角线的交点即为热电偶组测点。热电偶组排数n与矩形界面边长l(或b)有关，l≤5m时，热电偶组排数n＝3；l>5m时，l每增长5m，热电偶组排数n增加1。通过上述等截面布置的热电偶组，以对应测量烟道内腔水平及垂直方向不同位置的烟气温度。图中一个交叉点就是一个热电偶组，一个热电偶组包含4个相同长度的热电偶4。

如图3所示，一种精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置组从锅炉水平烟道左右侧包墙管鳍片上开孔(不影响炉墙管安全)引入热电偶组，包墙管鳍片开孔φ20孔径。所述各热电偶组内均包括四根长度相同的热电偶4，每个热电偶组测量得到的烟气温度是同组四个热电偶4测量得到的烟气温度取平均值，其中全部热电偶4都通过导线管连接输入处理器，并由处理器按前述计算规则计算出炉膛出口低温再热器2前烟气温度接入运行dcs系统。

技术特征：

1.一种精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，其特征在于，包括：测量截面(3)、热电偶(4)、鳍片(7)和鳍片开孔(5)；

所述测量截面(3)为水平矩形烟道内的一个矩形面，测量截面(3)设置于锅炉炉膛出口水平烟道高温再热器(1)后低温再热器(2)前的截面位置；

所述锅炉水平烟道侧墙包墙管(6)上设有鳍片(7)，鳍片(7)上设有若干鳍片开孔(5)；

所述热电偶(4)四个一组构成热电偶组，热电偶组从鳍片开孔(5)处引入，热电偶组沿烟道长度方向设置，热电偶组均通过导线管连接输入处理器。

2.根据权利要求1所述的精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，其特征在于：所述热电偶组沿等截面布置，用经纬线将测量截面(3)分割成若干等面积的矩形，各矩形对角线的交点为测点，一个测点对应一个热电偶组。

3.根据权利要求2所述的精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，其特征在于：所述热电偶组排数n与矩形界面边长l有关；l≤5m时，热电偶组排数n＝3；l>5m时，l每增长5m，热电偶组排数n增加1。

4.根据权利要求3所述的精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，其特征在于：所述热电偶组包括的四个热电偶(4)长度相同。

5.根据权利要求1所述的精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，其特征在于：所述鳍片开孔(5)为φ20孔径。

技术总结
本实用新型涉及一种精确测量大型燃煤锅炉低温再热器前烟气温度场的装置，包括：测量截面、热电偶、鳍片和鳍片开孔；测量截面为水平矩形烟道内的一个矩形面，测量截面设置于锅炉炉膛出口水平烟道高温再热器后低温再热器前的截面位置；锅炉水平烟道侧墙包墙管上设有鳍片，鳍片上设有若干鳍片开孔。本实用新型的有益效果是：本实用新型克服了现有锅炉设计中未设置低温再热器前烟气温度精确测量装置，影响低负荷期间锅炉燃烧，导致低温再热器垂直管段管束超温严重等问题；可以提高烟气温度测量准确性，为后续锅炉燃烧控制提供精准测温数据，控制低温再热器前烟气温度在合适范围内，确保低温再热器垂直管段管温度正常。

技术研发人员：王准;滕敏华;姚凯;张海丹;金宏伟;陈勤根;张晨锴;屠海彪
受保护的技术使用者：浙江浙能技术研究院有限公司;浙江浙能台州第二发电有限责任公司
技术研发日：2020.01.08
技术公布日：2020.08.11