專利名稱：實時計算循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)料層高度和存料量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力行業(yè)，具體涉及一種用于循環(huán)流化床鍋爐運行性能監(jiān) 視和運行控制的實時計算循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)料層高度和存料量的方 法。
背景技術(shù)：
目前，循環(huán)流化床鍋爐的排渣一般是根據(jù)爐膛下部壓力進行判斷，通 過鍋爐排渣來保證爐膛內(nèi)的物料量。但具體爐膛內(nèi)的料層高度和存料量還 沒有具體可靠的、準確的監(jiān)視和計算方法，往往通過試驗確定爐膛下部壓力與料層高度的系數(shù)計算H (1) 式中&——爐膛料層高度，m;C"——系數(shù)，m/kPa; A。w"——爐膛下部壓力，kPa。 受循環(huán)流化床鍋爐下部壓力測量值的波動和測點環(huán)境的影響，爐膛下 部壓力不可靠，這樣造成該計算方法的誤差較大甚至不可用，無法準確可 靠的計算出料層高度，往往根據(jù)運行人員的經(jīng)驗進行判斷，無法為鍋爐排 渣提供有理論依據(jù)的控制方法和準確數(shù)據(jù)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠為爐膛內(nèi)的物料量控制提供決策數(shù)據(jù)的實時計算循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)料層高度和存料量的方法。 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1 )實時采集循環(huán)流化床鍋爐的風室壓力/%和爐膛出口壓力A,。w ，實時 計算布風板壓降A(chǔ)/^,由式(1)得到爐膛內(nèi)的床料壓降A(chǔ)^:《=& — C —;—《式中A^?！獱t膛內(nèi)的料層壓降，Pa;(1)尸,妙-風室壓力，Pa; 一爐膛出口壓力，Pa; 一布風板壓降，Pa;APyA——局部阻力壓降，取1000-1500Pa;2)將爐內(nèi)床料可視為流體，得到爐膛內(nèi)料層高度計算公式為式中/2k~~爐膛內(nèi)料層高度，m;Aw——物料堆積密度， 一般取800-1200kg/m35g——重力加速度，m/s2; 3)根據(jù)爐膛截面積，得到爐膛內(nèi)存料量計算公式為尺,(2)(3)式中:——存料量，kg;巧/~~爐膛截面積，m2由于循環(huán)流化床鍋爐下部壓力測量值的不可靠，所以本實時采集風室 壓力、爐膛出口壓力和實時計算布風板壓降，實時計算出爐膛內(nèi)的料層壓降，根據(jù)爐膛的具體結(jié)構(gòu)尺寸和物料堆積密度，得到爐膛內(nèi)料層高度和存 料量，為循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的物料量控制提供決策數(shù)據(jù)。
具體實施方式
1 )首先對循環(huán)流化床鍋爐的測點進行研究，確定實時計算需要的測點、 相關(guān)參數(shù)和修正系數(shù)。將計算結(jié)果與實際的爐內(nèi)料層高度對比，確定更準 確的局部阻力壓降值，根據(jù)布風板結(jié)構(gòu)或試驗確定布風板壓降系數(shù)，布風 板壓降與風室溫度和風室的空氣流量有關(guān)，公式形式為式中《_布風板壓降系數(shù)，通過布風板結(jié)構(gòu)或試驗確定，-;gfSh-風室風流量，Nm3/s;feh——風室溫度，°C。 其具體過程是實時采集循環(huán)流化床鍋爐的風室壓力/^和爐膛出口壓 力A，。",，實時采集布風板溫度和風量，從而實時計算出布風板壓降A(chǔ)i^，由 式(1)得到爐膛內(nèi)的床料壓降^?！?m《 (1)式中——爐膛內(nèi)的料層壓降，Pa; ;——風室壓力，Pa; A,。w——爐膛出口壓力，Pa; A/^——布風板壓降，Pa;AP;6——局部阻力壓降， 一般在1000-1500Pa范圍內(nèi)，根據(jù)計算結(jié)果與實際的爐內(nèi)料層高度對比確定準確值；2)利用可計量的容積設(shè)備和可稱量的計量設(shè)備準確測量物料堆積密度AM^ 一_sl 一八 /式中Aw物料堆積密度kg/m3;AMwl——測量的物料質(zhì)量，kg;△F"wl——測量的物料質(zhì)量對應(yīng)的堆積體積，m3< 將爐內(nèi)床料視為流體，得到爐膛內(nèi)料層高度計算公式為式中/2le~—爐膛內(nèi)料層高度，m;g——重力加速度，m/s2;3)根據(jù)爐膛截面積，得到爐膛內(nèi)存料量計算公式為 尺,(2)〃"/c(3)式中~~存料量，kg;~~爐膛截面積，m2。 5)將以上計算結(jié)果存入DCS或SIS系統(tǒng)，為爐膛內(nèi)的物料量控制提供 決策數(shù)據(jù)。例如，當計算得到的料層高度或存料量高于循環(huán)流化床鍋爐爐 膛設(shè)定值后，進行鍋爐排渣；當計算得到的料層高度或存料量低于循環(huán)流 化床鍋爐爐膛設(shè)定值后，停止鍋爐排渣。
權(quán)利要求
1、實時計算循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)料層高度和存料量的方法，其特征在于1)實時采集循環(huán)流化床鍋爐的風室壓力Pfsh和爐膛出口壓力Plt，out，實時計算布風板壓降ΔPbfb，由式(1)得到爐膛內(nèi)的床料壓降ΔPlcΔPlc＝Pfsh-Plt，out-ΔPbfb-ΔPjb (1)式中ΔPlc——爐膛內(nèi)的料層壓降，Pa；Pfsh——風室壓力，Pa；Plt，out——爐膛出口壓力，Pa；ΔPbfb——布風板壓降，Pa；ΔPjb——局部阻力壓降，取1000-1500Pa；2)將爐內(nèi)床料可視為流體，得到爐膛內(nèi)料層高度計算公式為<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>h</mi> <mi>lc</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>&Delta;P</mi><mi>lc</mi> </msub> <mrow><msub> <mi>&rho;</mi> <mi>wl</mi></msub><mi>g</mi> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中hlc——爐膛內(nèi)料層高度，m；ρwl——物料堆積密度，一般取800-1200kg/m3；g——重力加速度，m/s2；3)根據(jù)爐膛截面積，得到爐膛內(nèi)存料量計算公式為<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>M</mi> <mi>wl</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>F</mi> <mi>lt</mi></msub><msub> <mi>&Delta;P</mi> <mi>lc</mi></msub> </mrow> <mi>g</mi></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中Mwl——存料量，kg； Flt——爐膛截面積，m2。
全文摘要
一種實時計算循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)料層高度和存料量的方法。本發(fā)明采用實時采集風室壓力、爐膛出口壓力和實時計算布風板壓降，再利用流化床的基本原理，實時計算出爐膛內(nèi)的料層壓降，根據(jù)爐膛的具體結(jié)構(gòu)尺寸和物料堆積密度，得到爐膛內(nèi)料層高度和存料量，為循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的物料量控制提供決策數(shù)據(jù)。
文檔編號F23C10/30GK101655236SQ200910024108
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者王智微 申請人:西安熱工研究院有限公司