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锅炉受热面污垢在线监测理论及应用

王建国  
【摘要】: 锅炉是火力发电厂事故率最高的主设备,而受热面污垢是引发设备事故、 降低锅炉效率的重要原因之一。由于目前电厂广泛采用的周期性吹灰方法具有 较大的盲目性,因此本文从锅炉运行状态分析入手,研究了受热面污垢的在线 监测原理及吹灰过程的优化管理方法,在实验研究的基础上提出了适合工业应 用的计算机解决方案。 本文深入分析了锅炉的运行状态,针对电站锅炉的特点,研究了各受热面 的污垢监测理论及计算方法。基于锅炉运行过程中容易测量的参数,结合理论 计算,提出了包括水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器在内的各受 热面污垢的在线监测模型。利用火焰与水冷壁的辐射热交换、火焰在炉内的放 热量和水冷壁吸热量之间的关系提出了炉膛受热面污垢热阻的监测模型。利用 灰污系数、热有效系数和利用系数与受热面污垢的对应关系,提出了基于系数 法的对流受热面污垢在线监测模型。同时,基于污垢热阻的定义式及换热管的 微元分析,研究了管侧污垢和壳侧污垢的监测原理,提出了更适合于工业现场 应用的新的在线监测模型。 以对换热面污垢的在线监测数据为依据,提出了以受热面积灰清扫最佳操 作周期为核心的受热面清洁度在线优化管理模型,设计了计算机应用系统。 设计并建立了换热器积灰模拟实验台,通过大量实验积累了可靠的实验数 据,分析结果验证了污垢监测原理的正确性并对积灰规律进行了研究。 基于工业控制计算机及893智能数据采集前端,设计了的电站锅炉受热面 污垢自动监视及优化管理的分布式计算机应用系统,并提出了监控策略和软硬 件实现方法,为该理论的工程应用提供可行的实施方案。


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