鍋爐爐底漏風量確定方法及裝置與流程
2023-05-24 05:12:36
本發明涉及監測控制技術領域，特別涉及一種鍋爐爐底漏風量確定方法及裝置。
背景技術：
在鍋爐的各項損失中，排煙損失佔的比例最大，約佔全部熱損失的60％-70％，通常情況下，排煙溫度每升高10℃，排煙損失就會相應增加0.5％～0.8％，機組的發電煤耗升高1.0g/kw·h。鍋爐的漏風是導致排煙溫度升高的原因之一。在所有漏風中，以爐底漏風影響最大。在機組運行過程中，當冷風在爐膛的負壓作用下從鍋爐底部漏入，勢必會對機組的經濟性和安全性產生影響，當漏風量較大時，冷風在短時間內湧入爐膛，往往會造成煙溫偏差增大，爐膛內負壓波動，燃料燃燒不穩，甚至保護動作。爐底漏風的大小在實際中難以測量。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種鍋爐爐底漏風量確定方法及裝置，通過可測量的爐膛出口煙氣溫度的變化來估算爐底漏風量，為鍋爐更好地運行提供一定的依據，具有重要的理論意義和工程價值。
本發明實施例提供了一種鍋爐爐底漏風量確定方法，該方法包括：
根據設定的爐底漏風率，採用fluent數值模擬確定爐膛出口煙氣模擬溫度；
對所述設定的爐底漏風率和所述爐膛出口煙氣模擬溫度進行擬合，確定爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式；
獲取爐膛出口煙氣實際溫度，根據爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式，確定實際的爐底漏風率。
在一個實施例中，所述爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式為：
tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364
其中，tout為爐膛出口煙氣溫度，℃；x為爐底漏風率，％。
在一個實施例中，還包括：
將所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度進行比較，根據比較結果確定所述爐膛出口煙氣模擬溫度是否模擬正確。
在一個實施例中，根據比較結果確定所述爐膛出口煙氣模擬溫度是否模擬正確，包括：
當所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度的差值絕對值在預設誤差範圍外，則所述爐膛出口煙氣模擬溫度模擬不正確，根據所述爐膛出口煙氣模擬溫度對應的設定的爐底漏風率重新進行fluent數值模擬；當所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度的差值絕對值在預設誤差範圍內，則所述爐膛出口煙氣模擬溫度模擬正確。
在一個實施例中，所述爐膛出口煙氣實際溫度從現場錶盤獲取。
本發明實施例還提供了一種鍋爐爐底漏風量確定裝置，該裝置包括：
模擬模塊，用於根據設定的爐底漏風率，採用fluent數值模擬確定爐膛出口煙氣模擬溫度；
擬合模塊，用於對所述設定的爐底漏風率和所述爐膛出口煙氣模擬溫度進行擬合，確定爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式；
爐底漏風率確定模塊，用於獲取爐膛出口煙氣實際溫度，根據爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式，確定實際的爐底漏風率。
在一個實施例中，所述擬合模塊具體用於：
按照如下公式確定所述爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式：
tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364
其中，tout為爐膛出口煙氣溫度，℃；x為爐底漏風率，％。
在一個實施例中，還包括：
比較模塊，用於將所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度進行比較，根據比較結果確定所述爐膛出口煙氣模擬溫度是否模擬正確。
在一個實施例中，所述比較模塊具體用於：
當所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度的差值絕對值在預設誤差範圍外，則所述爐膛出口煙氣模擬溫度模擬不正確，根據所述爐膛出口煙氣模擬溫度對應的設定的爐底漏風率重新進行fluent數值模擬；當所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度的差值絕對值在預設誤差範圍內，則所述爐膛出口煙氣模擬溫度模擬正確。
在一個實施例中，爐底漏風率確定模塊具體用於：
從現場錶盤獲取所述爐膛出口煙氣實際溫度。
在本發明實施例中，根據假設的爐底漏風率，採用fluent數值模擬確定爐膛出口煙氣模擬溫度；對所述設定的爐底漏風率和所述爐膛出口煙氣模擬溫度進行擬合，確定爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式；獲取爐膛出口煙氣實際溫度，根據爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式，確定實際的爐底漏風率。與現有技術相比，本發明方案通過可測量的爐膛出口煙氣溫度的變化來估算爐底漏風量，為鍋爐更好地運行提供一定的依據，具有重要的理論意義和工程價值。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明實施例提供的一種鍋爐爐底漏風量確定方法流程圖一；
圖2是本發明實施例提供的一種鍋爐爐底漏風量確定方法流程圖二；
圖3是本發明實施例提供的一種鍋爐爐底漏風量確定裝置示意圖一；
圖4是本發明實施例提供的一種鍋爐爐底漏風量確定裝置示意圖二。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
針對現有技術中爐底漏風的大小在實際中難以測量這個問題，本發明提出一種鍋爐爐底漏風量確定方法及裝置，通過可測量的爐膛出口煙氣溫度的變化來估算爐底漏風量，為鍋爐更好地運行提供一定的依據，具有重要的理論意義和工程價值。該方法適用於300mw四角切圓燃燒鍋爐。
在本發明實施例中，提供了一種鍋爐爐底漏風量確定方法，如圖1所示，該方法包括：
步驟101：根據設定的爐底漏風率，採用fluent數值模擬確定爐膛出口煙氣模擬溫度；
步驟102：對所述設定的爐底漏風率和所述爐膛出口煙氣模擬溫度進行擬合，確定爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式；
步驟103：獲取爐膛出口煙氣實際溫度，根據爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式，確定實際的爐底漏風率。
具體實施時，首先假設爐底漏風率，然後根據實際的鍋爐運行情況，設定相應的模擬參數，然後通過大量的現場試驗和fluent數值模擬後，獲得相應的爐膛出口煙氣模擬溫度。
獲得這些爐膛出口煙氣模擬溫度後，獲取爐膛出口煙氣實際溫度，然後將爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度進行比較，確定這些爐膛出口煙氣模擬溫度是否模擬正確，也就是說，該方法還包括：步驟104：將所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度進行比較，根據比較結果確定所述爐膛出口煙氣模擬溫度是否模擬正確(如圖2所示)。由於數值模擬存在誤差，可以設定一個誤差範圍，當所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度的差值絕對值在預設誤差範圍外，就可以認為爐膛出口煙氣模擬溫度不等於爐膛出口煙氣實際溫度，此時所述爐膛出口煙氣模擬溫度模擬不正確，根據所述爐膛出口煙氣模擬溫度對應的設定的爐底漏風率重新進行fluent數值模擬；當所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度的差值絕對值在預設誤差範圍內，就可以認為爐膛出口煙氣模擬溫度等於爐膛出口煙氣實際溫度，此時所述爐膛出口煙氣模擬溫度模擬正確。
具體實施時，在獲得爐膛出口煙氣模擬溫度，並確定這些爐膛出口煙氣模擬溫度是正確的之後，可以將設定的爐底漏風率和獲得的爐膛出口煙氣模擬溫度進行擬合，確定爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式。對於300mw四角切圓燃燒鍋爐爐膛出口煙氣溫度和爐底漏風率存在以下線性關係，即：
tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364；
其中：tout為爐膛出口煙氣溫度，℃；x為爐底漏風率，％。
然後，根據獲取爐膛出口煙氣實際溫度、爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式，確定實際的爐底漏風率。爐膛出口煙氣實際溫度可以通過現場錶盤獲取。
在實際運行過程中，採用本發明提出的方法，可根據爐膛出口煙氣溫度判斷爐底漏風量的大小，通常可根據爐膛出口煙溫的變化計算出爐底漏風率的大小，當漏風率低於1.5％時，對爐膛經濟性和安全性幾乎不造成影響，爐膛出口煙氣溫度變化不大；當爐底漏風率小於3％時，爐膛出口溫度升高約11℃左右，應當引起重視；當爐底漏風率大於3％時，送、引風機以及爐膛出口溫度都會造成較大的影響，對機組經濟性和安全性構成一定的威脅，應當立即採取措施。
基於同一發明構思，本發明實施例中還提供了一種鍋爐爐底漏風量確定裝置，如下面的實施例所述。由於鍋爐爐底漏風量確定裝置解決問題的原理與鍋爐爐底漏風量確定方法相似，因此鍋爐爐底漏風量確定裝置的實施可以參見鍋爐爐底漏風量確定方法的實施，重複之處不再贅述。以下所使用的，術語「單元」或者「模塊」可以實現預定功能的軟體和/或硬體的組合。儘管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟體來實現，但是硬體，或者軟體和硬體的組合的實現也是可能並被構想的。
圖3是本發明實施例提供的一種鍋爐爐底漏風量確定裝置示意圖，如圖3所示，包括：
模擬模塊301，用於根據設定的爐底漏風率，採用fluent數值模擬確定爐膛出口煙氣模擬溫度；
擬合模塊302，用於對所述設定的爐底漏風率和所述爐膛出口煙氣模擬溫度進行擬合，確定爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式；
爐底漏風率確定模塊303，用於獲取爐膛出口煙氣實際溫度，根據爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式，確定實際的爐底漏風率。
下面對該結構進行說明。
具體實施時，所述擬合模塊302具體用於：
按照如下公式確定所述爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式：
tout＝0.001x4-0.188x2+4.407x+1364
其中，tout為爐膛出口煙氣溫度，℃；x為爐底漏風率，％。
具體實施時，如圖4所示，該鍋爐爐底漏風量確定裝置還包括：
比較模塊304，用於將所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度進行比較，根據比較結果確定所述爐膛出口煙氣模擬溫度是否模擬正確。
具體實施時，所述比較模塊304具體用於：
當所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度的差值絕對值在預設誤差範圍外，則所述爐膛出口煙氣模擬溫度模擬不正確，根據所述爐膛出口煙氣模擬溫度對應的設定的爐底漏風率重新進行fluent數值模擬；當所述爐膛出口煙氣模擬溫度與爐膛出口煙氣實際溫度的差值絕對值在預設誤差範圍內，則所述爐膛出口煙氣模擬溫度模擬正確。
具體實施時，爐底漏風率確定模塊303具體用於：
從現場錶盤獲取所述爐膛出口煙氣實際溫度。
綜上所述，本發明提供的鍋爐爐底漏風量確定方法及裝置，根據設定的爐底漏風率，採用fluent數值模擬確定爐膛出口煙氣模擬溫度；對所述爐底漏風率和所述爐膛出口煙氣模擬溫度進行擬合，確定爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式；獲取爐膛出口煙氣實際溫度，根據爐底漏風率和爐膛出口煙氣溫度的線性關係式，確定實際的爐底漏風率。與現有技術相比，本發明方案通過可測量的爐膛出口煙氣溫度的變化來估算爐底漏風量，為鍋爐更好地運行提供一定的依據，具有重要的理論意義和工程價值。
本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本發明可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。
本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明實施例可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。