锅炉系统及其智能吹灰系统的制作方法

本实用新型锅炉吹灰技术领域，尤其涉及一种锅炉系统及其智能吹灰系统。

背景技术：

目前，大多数电厂采用基于运行经验的定时吹灰管理模式。但是，定时吹灰管理模式其自身的缺陷。一方面，这种吹灰方式可能造成过渡吹扫和吹扫不足，另一方面，定时吹灰浪费吹灰介质，无形中增加了电厂的运营成本。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型旨在提出一种锅炉系统及其智能吹灰系统，旨在将原有的定时吹灰变成按需吹灰，避免过渡吹扫和吹扫不足，尽可能地节约吹灰介质。

第一方面，本实用新型公开了一种智能吹灰系统，用于锅炉吹灰，包括：

第一吹灰检测装置、第二吹灰检测装置、集散控制系统，吹灰控制装置，以及，吹灰装置；

其中，所述第一吹灰检测装置包括第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪；所述第一测温仪设置于至少一个对流受热面的烟气进口，用于测量所述对流受热面烟气进口处烟气的温度；所述第二测温仪设置于所述对流受热面的烟气出口，用于测量所述对流受热面烟气出口处烟气的温度；所述第三测温仪用于测量所述对流受热面中的蒸汽温度；

所述第二吹灰检测装置包括气压测试仪，所述气压测试仪用于测量锅炉空气预热器的进口与出口之间的烟气压差；

所述第一测温仪、所述第二测温仪和所述第三测温仪分别与所述集散控制系统通过电信号连接；所述集散控制系统用于对所述第一测温仪、所述第二测温仪、所述第三测温仪以及所述气压测试仪进行信息采集和控制；

并且，所述集散控制系统还与所述吹灰控制装置通过电信号连接，用于依据所述集散控制系统获得检测结构驱动所述吹灰装置进行吹灰。

进一步地，上述智能吹灰系统还包括：锅炉负荷检测装置，所述锅炉负荷检测装置与所述集散控制系统通过电信号连接。

进一步地，上述智能吹灰系统还包括：减温水投放量检测装置，所述减温水投放量检测装置与所述集散控制系统通过电信号连接。

进一步地，上述智能吹灰系统还包括：排放烟气测温仪；所述排放烟气测温仪用于检测锅炉排放烟气的温度；所述排放烟气测温仪与所述集散控制系统通过电信号连接。

进一步地，上述智能吹灰系统还包括：所述对流受热面包括设置于水平方向的受热面。

进一步地，上述智能吹灰系统还包括：所述设置于水平方向的对流受热面包括至少一个过热器和至少一个再热器。

进一步地，上述智能吹灰系统还包括：所述设置于水平方向的对流受热面包括沿水平方向顺序设置的分隔屏过热器、屏式过热器、屏式再热器、末级再热器和末级过热器。

进一步地，上述智能吹灰系统还包括：所述对流受热面还包括设置于垂直方向的受热面。

进一步地，上述智能吹灰系统还包括：所述垂直方向的受热面包括沿竖直方向设置的低温过热器、省煤器和空气预热器。

第二方面，本实用新型还公开了一种锅炉系统，包括锅炉，所述锅炉设置有上述任一种所述的智能吹灰系统。

与现有技术相比，本实用新型通过也锅炉连接的第一吹灰检测装置、第二吹灰检测装置、集散控制系统，吹灰控制装置，以及吹灰装置实现了锅炉的智能吹灰。具体来说，本实用新型采用第一吹灰检测装置中的第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪分别检测对流受热面烟气进口处、出口处的烟气的温度，以及，对流受热面中的蒸汽温度，并且，配合第二吹灰检测装置中的气压测试仪，获得空气预热器的进口与出口之间的烟气压差。然后结合集散控制系统采集到的系统工况和状态，得到锅炉受热面数据，根据锅炉受热面数据，由吹灰控制装置驱动吹灰装置进行吹灰。

本实用新型能够避免不合理吹灰带来的管壁磨损，减少吹灰频次和吹灰介质消耗量，实现电厂被动吹灰向按需吹灰的转变，节约了吹灰介质，降低电厂运行成本，对电厂的科学管理具有积极意义。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型智能吹灰系统实施例的结构框图；

图2为本实用新型智能吹灰系统实施例的结构示意图；

图3为本实用新型智能吹灰系统另一实施例的结构框图。

附图标记说明

1第一测温仪

2第二测温仪

3第三测温仪

4气压测试仪

5排放烟气测温仪

10第一吹灰检测装置

20第二吹灰检测装置

30集散控制系统

40吹灰控制装置

50吹灰装置

60锅炉负荷检测装置

70减温水投放量检测装置

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本实用新型进行详细说明。

首先对本使用新型锅炉系统的对流受热面吹灰和空气预热器吹灰的处理工艺原理进行简单地说明。

1)对流受热面的吹灰

水平烟道的受热面主要是进行对流换热，其中的受热面布置情况主要有过热器、再热器等。本实施例在水平烟道吹灰处理时，通过判断受热面进出口烟气温度及蒸汽温度对受热面积灰进行判断。

2)空预器的吹灰

积灰是对流受热面主要的灰污现象。锅炉对流受热面沾污、积灰后，沿各受热面的烟温有所提高，烟气流通截面变窄，烟速增加，受热面管壁粗糙度增加，引起烟气流动阻力增大。因此，可以利用这些受热面烟气流动阻力(进出口烟气压差)的变化来反映空预器的积灰严重程度。

3)最佳吹灰周期

首先考虑临界吹灰条件确定。对于智能吹灰来说，终极目标是摒弃过去定时吹灰所造成的吹灰介质的浪费，达到按需吹灰的目的。因此，在锅炉正常运行过程中因选择恰当的时机进行吹灰。但是如果只是单纯按照受热面积灰严重程度来进行吹灰也是不合理的。例如，再热器气温偏低的情况下就需要适当的减少炉膛吹灰，以减少炉膛的辐射换热以达到提高再热气温的目的。

因此，临界吹灰点的确定应该结合锅炉整体受热面的吸热量及各个参数的变化情况来判断。除此，在确定临界吹灰点时，还要考虑一下几方面的逻辑：

低负荷时，污染增长较慢，吹灰周期可以适当延长；

高负荷时，污染增长较快，吹灰周期可以适当缩短；

无减温水投入时，提高过热器和再热器温度通常是通过增加燃料来实现，因此，可适当减少炉膛吹灰周期，使对流受热面吸热量增加，这可起到不多投燃料来提高温度的目的；

当减温水投放量较多时，可以适当加长炉膛吹灰周期，使炉膛水冷壁换热增加，同时适当缩短对流受热面吹灰周期，以减少对流受热面的吸热量。

当排烟温度升高时，可是适当延长各个受热面的吹灰周期。

基于上述思路，本实用新型公开了一种锅炉系统及其智能吹灰系统。下面进行详细说明。

参照图1和图2，示出了本实用新型智能吹灰系统的一个实施例。其中，图1为本实用新型智能吹灰系统实施例的结构框图。

本实施例用于锅炉吹灰，包括：第一吹灰检测装置10、第二吹灰检测装置20、集散控制系统30，吹灰控制装置40，以及，吹灰装置50。

其中，第一吹灰检测装置10包括第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪；第一测温仪设置于至少一个对流受热面的烟气进口，用于测量对流受热面烟气进口处烟气的温度；第二测温仪设置于对流受热面的烟气出口，用于测量对流受热面烟气出口处烟气的温度；第三测温仪用于测量对流受热面中的蒸汽温度。在一个实施例中，第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪可以为红外测温仪。

第二吹灰检测装置20包括气压测试仪，气压测试仪用于测量锅炉空气预热器的进口与出口之间的烟气压差。

第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪分别与集散控制系统30通过电信号连接；集散控制系统30用于对第一测温仪、第二测温仪、第三测温仪以及气压测试仪进行信息采集和控制。

并且，集散控制系统30还与吹灰控制装置40通过电信号连接，用于依据集散控制系统获得检测结构驱动吹灰装置50进行吹灰。

本实用新型通过也锅炉连接的第一吹灰检测装置、第二吹灰检测装置、集散控制系统，吹灰控制装置，以及吹灰装置实现了锅炉的智能吹灰。具体来说，本实用新型采用第一吹灰检测装置中的第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪分别检测对流受热面烟气进口处、出口处的烟气的温度，以及，对流受热面中的蒸汽温度，并且，配合第二吹灰检测装置中的气压测试仪，获得空气预热器的进口与出口之间的烟气压差。然后结合集散控制系统采集到的系统工况和状态，得到锅炉受热面数据，根据锅炉受热面数据，由吹灰控制装置驱动吹灰装置进行吹灰。

本实用新型能够避免不合理吹灰带来的管壁磨损，减少吹灰频次和吹灰介质消耗量。实现电厂被动吹灰向按需吹灰的转变，节约了吹灰介质，降低电厂运行成本，对电厂的科学管理具有积极意义。

参照图2，图2为本实用新型智能吹灰系统实施例在锅炉中的结构示意图。从图2可以看到，第一吹灰装置中的第一测温仪1、第二测温仪2、第三测温仪3和气压测试仪4。图2示意性的给出在一个实施例中，各个测温仪在实施时可能的位置。在具体实施时，第一测温仪1的数量不做限定，至少一个，也可以在对流受热面的烟气进口处多设置几个，本实用新型对此不做限定。类似的，第二测温仪2的数量也不做限定，至少一个。第三测温仪3用于测量对流受热面中蒸汽的温度。

进一步地，在该实施例中，还包括排放烟气测温仪5；排放烟气测温仪5用于检测锅炉排放烟气的温度，且排放烟气测温仪与集散控制系统通过电信号连接。

在一个实施例中，对流受热面包括设置于水平方向的受热面以及设置于垂直方向的受热面。设置于水平方向的对流受热面包括至少一个过热器和至少一个再热器。例如，从图2可以看出，本实施例设置于水平方向的对流受热面包括沿水平方向顺序设置的分隔屏过热器、屏式过热器、屏式再热器、末级再热器和末级过热器。垂直方向的受热面包括沿竖直方向设置的低温过热器、省煤器和空气预热器。

参照图3，图3示出了本实用新型实施例智能吹灰系统另一实施例的结构框图。

如上所述，本实施例也用于锅炉吹灰，包括：第一吹灰检测装置10、第二吹灰检测装置20、集散控制系统30，吹灰控制装置40，以及，吹灰装置50。

其中，第一吹灰检测装置10包括第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪；第一测温仪设置于至少一个对流受热面的烟气进口，用于测量对流受热面烟气进口处烟气的温度；第二测温仪设置于对流受热面的烟气出口，用于测量对流受热面烟气出口处烟气的温度；第三测温仪用于测量对流受热面中的蒸汽温度。

第二吹灰检测装置20包括气压测试仪，气压测试仪用于测量锅炉空气预热器的进口与出口之间的烟气压差。

第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪分别与集散控制系统30通过电信号连接；集散控制系统30用于对第一测温仪、第二测温仪、第三测温仪以及气压测试仪进行信息采集和控制。

并且，集散控制系统30还与吹灰控制装置40通过电信号连接，用于依据集散控制系统获得检测结构驱动吹灰装置50进行吹灰。

与上述实施例不同的是，吹灰系统还包括：锅炉负荷检测装置60和减温水投放量检测装置70。其中，锅炉负荷检测装置60与集散控制系统通过电信号连接。减温水投放量检测装置70与集散控制系统通过电信号连接。

通过上述说明，可以看出：

本实用新型的实施例通过添加少量测点和共享锅炉原有数据，分别测量各个的进出口工质温度、烟气温度及空预器进出口压差、省煤器后部烟道的环境温度。通过吹灰优化试验得到锅炉受热面数据，计算得出电站锅炉受热面积灰规律。显然，该系统能够避免不合理吹灰带来的管壁磨损，减少吹灰频次和吹灰介质消耗量。实现电厂被动吹灰向按需吹灰的转变，从而降低电厂运行成本，对电厂的科学管理具有积极意义。

第二方面，本实用新型还公开了一种锅炉系统，包括锅炉，所述锅炉设置有上述任一种所述的智能吹灰系统。由于智能吹灰系统在上文已经做了详细的说明，本实用新型在此不再赘述，相关之处参照前述说明即可。

如上，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的实用新型点及效果，可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例全部包含在本实用新型的保护范围之内。