基于SIS中炉膛压力信号的燃烧状况诊断研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.comNo1电力科学与工程2006ELECTRICPOWERSCIENCEANDENGINEERING·41·文章编号：1672—0792(2006}01—0041—04基于SIS中炉膛压力信号的燃烧状况诊断研究王洋，常太华，郝祖龙(华北电力大学自动化系，北京102206)DiagnosisofBoilerCombustionBasedonFurnacePressureSignalsinSISWANGYang，CHANGTai—hua，HAOZu—long(NorthChinaElectricPowe

2、rUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Therdationshipbetweenfurnacepre．~sureandboiler气中所含的氧量、飞灰含碳量)或与燃烧过程相关combustionstabilityisnotclearnow．Therearemanydomestic的参量(温度、压力等)进行处理与分析，得出它researchesOnfurnaceandadditionaldetectors，andthedatathey们与燃烧变化之间的关系，进而从侧面判断燃烧的gotarediffer

3、entfromtherealrunningdata，FherealdataofSIS状况。inTianjinPowerPlantaremadegooduseof，andclassifiedinto8在现场运行中，判断炉内燃烧是否稳定，除了specialconditions．Someresultsarefoundinfrequencyspectrum观察火焰图像之外，基于炉膛压力信号的变化也是analysisoffurnacepm~suredata．一种重要的辅助判断手段。由于燃料量或风量突然Keywords：furnacepressure；p

4、owerspectrumanalysis；SIS；combustioncondition；diagnosis变化造成炉内的微小波动首先会从炉膛压力信号上摘要：目前炉膛压力与燃烧稳定性的关系不是十分明确，国反映出来，所以炉膛压力具有反应灵敏的特点。目内在这方面的研究多数是针对试验炉和利用附加的检测仪器前，对火焰检测和图像分析处理方面的研究比较深设备在现场采集信号进行分析，与电厂的实际运行采集数据入，而用炉膛压力信号进行燃烧诊断的研究不多，还有差别。利用天津某电厂安装的SIS(监控信息系统)历其中大部分都是在试验炉上对压力信号进行采集和史数据库采

5、集的炉膛负压信号，分8种典型工况分别对大量处理l1-4]，很少是基于现场历史数据进行燃烧诊断压力数据进行了功率谱分析，获得这些工况下的频域能量分分析。布和特征频率出现的一些规律，为进一步研究炉膛压力与燃本文通过对天津某电厂600MW机组的SIS历烧稳定性之间的关系打下了基础。史数据库中获取的8种典型工况下的炉膛压力数据关键词：炉膛压力；功率谱分析；监控信息系统；燃烧状进行频谱分析，获得了炉膛压力脉动信号与燃烧状况；诊断况之间有意义的结论，为炉膛压力燃烧诊断的进一中图分类号：TK223文献标识码：A步研究提供有力的实践基础。引言1炉膛压力产生机

6、理锅炉燃烧的安全性在电厂中占有重要地位，而锅炉燃烧系统是一个受多种因素制约的复杂系锅炉的安全运行与燃烧过程的稳定性是密切相关的，统。燃烧过程十分复杂。很细的煤粉以一定的速度所以对电厂锅炉的燃烧诊断一直备受关注。多年来喷入炉膛，在氧气、温度等条件满足时煤粉颗粒就不少学者从多角度人手对炉内燃烧稳定性分析和诊会着火并迅速燃烧，在炉膛里发生剧烈的物理和化断进行了大量的试验研究。通常，燃烧诊断方法可学反应，同时放出大量的光和热。这时炉膛内的气分为直接法和间接法。直接法就是通过一些火焰检体体积一定会发生变化，对炉墙壁会产生一定波动测器(光学元件如CCD摄

7、像机)直接得到火焰的特的压力。况且，煤粉颗粒的燃烧也不是一个均匀连征信号(火焰强度、辐射能等)以判断燃烧的稳定续的过程，这种不均匀导致燃烧的脉动，燃烧的脉性；间接法就是对燃烧所产生的排放物(如尾部烟动又会引起气流的波动，进而影响到炉膛的压力收稿日期：2005．10．25；修订日期：2005．1228文献[3]中总结了燃烧诱发压力脉动的4种情况；维普资讯http://www.cqvip.com·42·电力科学与工程文献[4]中指出引起炉膛压力变化的原因有送引风图1所示。从压力曲线图中可以看出炉膛压力在的原因和燃烧原因2类，而且炉膛内出现的局部灭

8、一l50～一5OPa之间波动并有一定的周期性。功率火和局部爆燃，往往会导致很大的炉膛压力波动。谱最大值为20000，在0．15-0．2Hz之间出现一个明显的特征频率