超超临界锅炉高温受热面炉内壁温在线监测系统的研究

摘要

超超临界机组是未来中国发电机组的主力，超超临界锅炉的高温受热面工作环境极其恶劣，容易出现超温爆管事故，为满足电站锅炉经济和安全运行要求，在锅炉热力计算基础上，结合现场实时数据，开发出一套超超临界锅炉高温受热面炉内壁温在线监测系统。
　　根据最新《锅炉机组热力计算标准方法》，对某超超临界锅炉进行校核计算，采用C语言编制热力计算程序进行计算，对热力计算的结果进行了分析，同时结合现场实时数据，对热力计算程序进行了有效性和准确性测试。
　　虽然工业分析在电厂中普遍使用，但是由于煤质复杂，各个电厂很少能够实现入炉煤质元素的在线分析。实际上，烟气成分中蕴含大量的入炉煤质的元素信息。根据环保要求，现在大型电厂普遍装有SCR脱硝装置和烟气排放连续监测系统(CEMS)，利用CEMS系统监测得到的SCR反应器入口处的烟气成分数据，从物质平衡出发，考虑到锅炉尾部烟道布置情况，建立锅炉物质平衡模型，依据监测数据，实现入炉煤质的在线监测。
　　最终，在热力计算的基础上，综合考虑热偏差、流量偏差等因素的影响，建立高温受热面壁温计算模型，通过结合现场SIS系统的实时运行数据，分别计算屏式过热器、高温过热器、高温再热器的炉内壁温，用C语言编制壁温计算程序;用C#作为界面开发工具，开发出超超临界锅炉高温受热面炉内壁温在线监测系统。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 电站锅炉热力计算电算化的发展

1．2．2 基于烟气成分在线测量的煤质元素分析技术发展

1．2．3 高温受热面炉内壁温监测的技术发展

1．3 本文主要研究内容

第2章 电站锅炉热力计算

2．1 热力计算方法概述

2．1．1 炉膛计算

2．1．2 屏式受热面及对流受热面的计算

2．2 热力计算的实现

2．2．1 程序的框图

2．2．2 程序说明

2．3 某1000MW超超临界锅炉热力计算分析

2．3．1 下炉膛出口温度

2．3．2 各受热面的热量分配

2．3．3 不同负荷下各受热面烟气温度分布

2．4 本章小节

第3章 基于烟气排放监测系统的煤质元素在线分析

3．1 概述

3．2 CEMS系统

3．2．1 CEMS系统概述

3．2．2 CEMS的测量方法

3．3 基于CEMS煤质元素分析模型

3．3．1 基于烟气成分的煤质元素分析模型

3．3．2 基于CEMS的煤质元素分析模型

3．4 本章小结

第4章 超超临界锅炉过热器和再热器炉内壁温在线监测系统的开发

4．1 概述

4．2 高温受热面炉内壁温计算模型

4．2．1 计算点炉内壁温的计算

4．2．2 炉内壁温计算点管内工质温度的计算

4．2．3 管段热负荷

4．2．4 部分参数的确定

4．2．5 流量偏差

4．3 壁温计算结果分析

4．3．1 现场数据测试

4．3．2 壁温随负荷变化

4．3．3 沿炉膛宽度方向壁温变化

4．3．4 同一根管子壁温随负荷变化

4．3．5 煤种变化对炉内壁温变化的影响

4．3．5 灰污系数对炉内壁温的影响

4．4 壁温在线监测系统的开发

4．4．1 锅炉介绍

4．4．2 超超临界锅炉过热和再热器壁温监测系统的结构主要功能

4．4．3 超超临界锅炉受热面炉内壁温监测系统的组成

4．5 本章小节

第5章 结论与展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢