燃煤电厂锅炉结渣在线监测与诊断技术的研究现状

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1、第38卷第11期华电技术Vol.38No.112016年11月HuadianTechnologyNov.2016燃煤电厂锅炉结渣在线监测与诊断技术的研究现状崔恒(华电新乡发电有限公司，河南新乡453635)摘要:在燃煤电站锅炉的运行中，炉膛水冷壁结渣是普遍存在的，也是影响锅炉安全经济运行的一个主要问题。近年来，随着对电站锅炉结渣机理及生成过程认识的深人和相应技术的日趋成熟,国内外已研发出多种结渣诊断技术及监控系统，并已成功地应用。介绍了国内外研究者对炉膛结渣在线监测与诊断技术的研究现状。关键词:燃煤锅炉;积灰;结渣;在

2、线监测中图分类号:TK224.9文献标志码：B文章编号：1674-1951(2016)11-0023-03全面了解炉膛内部积灰、结渣的情况。国内外研究〇引言者已开发出多种积灰结渣监控系统和诊断技术，有在煤粉锅炉的运行过程中，锅炉受热面的非正些已经成功地应用于锅炉的实际运行中[]。目前常积灰、结渣会增加锅炉炉膛的传热热阻和烟道的已有的积灰结渣诊断技术主要有直接诊断、热流计通风阻力，从而成为影响锅炉正常运行的一个主要诊断、水冷壁背面温差间接诊断和测量炉膛出口烟因素[1]。因此，为了保证煤粉锅炉运行的安全性和温诊断等方法。经

3、济性，要了解锅炉产生积灰、结渣的机理及其造成1.1直接诊断技术的危害，并且研究如何及时采取措施，有效地预防和直接诊断技术是直接利用仪器来观察锅炉受热处理电厂锅炉积灰、结渣的现象。面的结渣状况，从而判断出炉膛内的污染情况。受近年来，为了降低成本，电力企业大多燃用灰分锅炉内高温以及飞灰等恶劣环境的限制，对直接用高的劣质煤以追求更大的经济效益[2]，而且我国电来观测炉内结渣情况的仪器设备要求很高，价格昂厂燃用煤多属于易结渣煤质，经常与设计值不符，这贵，因此对于直接诊断方法的研究并不多见。根据在一定程度上加剧了锅炉受热面的积灰

4、结渣。受积采取吹灰措施后炉内的相对反射率会减小的原理，灰结渣的影响，锅炉受热面的传热能力下降，产生高Afono等在炉膛不同方位设置了红外成像机来测量温腐蚀的几率也会增加，同时还有可能影响机组在水冷壁的辐射发射率，然后根据测得发射率的大小正常负荷下运行，甚至会造成停机等严重事故，给电决定是否进行吹灰。厂带来巨大的损失。针对这一问题，在实际运行操研究者[4<采用傅里叶变换红外发射光谱，利作中，常采用吹灰措施来预防受热面的严重积灰结用光谱识别二氧化硅、硫酸盐和硅酸盐等，来分析煤渣，这也是公认的最直接、最有效的预防手段。目灰沉

5、积物的变化。只是这种方法尚处在研究阶段，前，在国内的电厂锅炉中均配有可靠的吹灰设备，但还未实现通过光谱特征来确定沉积物的成分和反应是大多数电厂仅仅是按照预先设定的程序定时定量过程，若要用于锅炉受热面灰沉积过程的直接诊断地吹灰，具有很强的盲目性，难免产生吹灰不足或吹仍需进一步研究。灰过度的问题。吹灰不足难以起到预防效果，过度1.2热流计诊断技术的吹灰会影响锅炉受热面的寿命，增加维修费用，甚热流计诊断是将热流计作为传感器安装在水冷至会造成短时烟尘排放超标，消耗大量不必要的能壁上，依据热流计表面的灰污情况建立数学模型，计量。

6、因此，有效地进行锅炉积灰结渣的在线监测和算模拟出水冷壁的结渣情况。既可根据热流的变化优化吹灰操作是我们需要解决的。判断炉内的结渣情况，还可以优化吹灰过程，使受热面保持较高的换热水平。目前利用热流计诊断炉膛1积灰结渣诊断技术与诊断系统应用现状结渣的技术在实验室和电厂运行中都有广泛的有效地清除锅炉受热面积灰，避免出现严重结应用。渣现象，提高锅炉运行的安全性与经济性，首先应该加拿大研究者研发了利用热流计针对炉膛结渣的监测系统[6]。该监测系统将圆盘式热流计（包括收稿日期:2016-08-17;修回日期:2016-10-08清

7、洁热流计和灰污热流计）安装在炉膛水冷壁的易•24•华电技术第38卷结渣部位。清洁热流计内装有空气吹扫装置，可以度，然后逆烟气的各流经段对受热面的热平衡进行及时清除热流计表面的飞灰沉积，测量的数据为锅计算，进而推算炉膛出口的烟气温度[1]。该方法存炉受热面所吸收的火焰辐射热流。灰污热流计同水在一定的误差，只能从整体上反映炉膛内积灰结渣冷壁一样会受到飞灰沉积，测量的数据为锅炉受热的特征。面实际吸收的火焰辐射热流。通过对比较清洁热流2其他诊断方法计和灰污热流计的所获取的数据，就可以判断出水冷壁内部的积灰结渣情况。在德国施陶丁

8、格电厂#5机组上安装有一种可英国研究者采用圆柱热流计测量水冷壁吸收的以保持受热面清洁的新型锅炉结渣诊断系统。该系辐射热流，并且结合锅炉运行参数进行计算，实现优统依靠现有数据采集系统（DAS)在线测量数据，由化吹灰操作。该方法是将热流计直接安装在管子的分段热平衡和传热计算分别得出受热面的实际换热表面，制作出一个可以流通工质的测量段，