本发明涉及一种用于W火焰锅炉风室的吹灰方法及装置,由测温系统、控制模块及吹灰系统组成,所述测温系统包括设置在风室壁上的第一温度探测器与第二温度探测器,所述吹灰系统包括供气管、设置在供气管上的电磁阀、及与供气管连接并设置在风室底壁上的风帽;所述第一温度探测器与第二温度探测器连接控制模块,所述控制模块连接电磁阀。是一种能够自动完成清灰工作、能够有效减少“过吹”或“欠吹”、风室积灰情况监测精准的W火焰锅炉风室的吹灰方法及装置。
1.用于W火焰锅炉风室的吹灰方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤A,通过第一温度探测器测量出风室在截面竖直方向上,高度从底部至1/3段之间任一一点的即时温度T1;通过第二温度探测器测量出风室在T1上方任一一点的即时温度T2;步骤B,将T1、T2传送至控制模块,得出ΔT;步骤C,将ΔT与预设的工作温差范围进行比较,当ΔT落入工作温差范围时,控制模块向吹灰系统传送一次吹灰信号,吹灰系统收到吹灰信号后进行吹灰工作,吹灰工作完成后,经过预设的强制停止时间后,返回步骤A;当ΔT不落入工作温差范围时,返回步骤A。
2.根据权利要求1所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰方法,其特征在于:所述强制停止时间为5~10分钟。
3.根据权利要求1或2所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰方法,其特征在于:所述步骤A中的T1、T2,为风室水平方向1/3至2/3段之间,同一截面上的温度。
4.根据权利要求3所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰方法,其特征在于:所述步骤A中的T1,为风室底部的表面温度;所述步骤A中的T2,为风室在截面竖直方向上,高度1/3至2/3段之间任一一点的温度。
5.根据权利要求1或2或4所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰方法,其特征在于:所述步骤C中的工作温差范围,为大于等于2℃;所述步骤C中的吹灰工作,为持续向风室内通入10~1000秒的压缩空气或热一次风。
6.根据权利要求1至5任一所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰装置,由测温系统、控制模块及吹灰系统组成,其特征在于:所述测温系统包括设置在风室壁上的第一温度探测器与第二温度探测器,所述第一温度探测器的探测头设置在风室截面竖直方向上,高度从底部至1/3段之间的任一位置,所述第二温度探测器的探测头设置在第一温度探测器的探测头上方的任一位置;所述吹灰系统包括供气管、设置在供气管上的电磁阀、及与供气管连接并设置在风室底壁上的风帽;所述第一温度探测器与第二温度探测器连接控制模块,所述控制模块连接电磁阀。
7.根据权利要求6所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰装置,其特征在于:所述第一温度探测器的探测头与第二温度探测器的探测头设置在风室水平方向1/3至2/3段之间,且设置在同一截面上。
8.根据权利要求7所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰装置,其特征在于:所述第一温度探测器的探测头设置在风室底部;所述第二温度探测器的探测头设置在风室截面竖直方向上,高度1/3至2/3段之间的任一位置。
9.根据权利要求6或7或8所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰装置,其特征在于:所述风帽中心对称设置,各风帽间间距为1至1.5米。
10.根据权利要求9所述的用于W火焰锅炉风室的吹灰装置,其特征在于:所述风帽侧面均匀设有气孔,所述气孔数量为2至4个,气孔面积为1至3平方厘米。技术领域
本发明涉及一种吹灰方法及装置,特别是一种用于W火焰锅炉风室的吹灰方法及装置。
背景技术
目前,W火焰锅炉存在一个普遍的问题,即W火焰锅炉风室积灰问题严重。防结渣风由风室底部引出的管路提供,而热烟气与冷二次风在空气预热器中进行冷、热交换过程中,将烟气中的烟尘夹带至W火焰锅炉风室内,导致W火焰锅炉风室底部发生积灰,极易堵塞防结渣风入口,造成防结渣风量减小,无法达到设计要求,引起下炉膛底部结渣,影响锅炉水冷壁传热,严重情况下间接导致锅炉水冷壁爆管,机组停炉等严重事故。现有人工清灰工作主要等待机组正常或非正常停炉后展开,由人工进入W火焰锅炉风室对灰尘进行清理,其缺点是无法在机组运行状态下完成清灰工作,灰尘清除后只能维持较短时间,随着机组的运行积灰进一步严重,使W火焰锅炉风室始终处于高灰尘状态,实质上清灰失败,无清灰效果。现有自动清灰工作的吹灰方案大多是根据锅炉制造单位所提供的设计说明书中的要求或生产经验制定,人为因素起了很大的作用,这种设定不可避免会造成“过吹”或“欠吹”:换热管在表面没有积灰或积灰很少时,频繁吹扫导致“过吹”,“过吹”会使换热管壁变薄,影响装置使用寿命;或者换热管表面积灰较多,仍按预定吹灰方案吹扫导致“欠吹”,“欠吹”会影响装置换热效果,使能量消耗增加,工作效率降低。中国专利申请CN102840591A公开了一种加热炉的吹灰方法,其根据加热炉辐射段、对流段、空气预热器的出口烟气温度值T1、T2、T3与正常工作的辐射段、对流段、空气预热器出口烟气温度值TC1、TC2、TC3进行比较,根据差值ΔT1、ΔT2、ΔT3是否在预设范围内判断是否需要进行吹灰操作。上述吹灰方法解决了现有的吹灰系统不能够根据换热管表面实际积灰状况的需要进行吹灰的问题,但仍存在如下问题:1.由于其正常工作温度为预设,并不根据风室内的烟气温度变化,该方法得出的的温度差值会由于烟气温度产生较大的波动:当烟气温度较高时,即使风室内未产生积灰或积灰较少,温度差值仍会达到吹灰要求,导致“过吹”;当烟气温度较低时,即使风室内积灰较多,温度差值仍达不到吹灰要求,导致“欠吹”;2.当吹灰工作中或吹灰完成后,由于温度非瞬时变化,温度探测存在延迟,会造成吹灰过程中或吹灰完成后,控制器仍向吹灰系统发送吹灰信号,导致“过吹”,且吹灰过程中使用的吹灰气体会影响风室内的温度,若吹灰气体温度过高,可能会产生控制器持续向吹灰系统发送吹灰信号,导致系统死循环持续“过吹”;3.探测所得温度非风室内部温度而是出口烟气温度,该温度会受到风室长度或环境温度等影响,不能准确反应风室内积灰情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动完成清灰工作、能够有效减少“过吹”或“欠吹”、风室积灰情况监测精准的W火焰锅炉风室的吹灰方法及装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:用于W火焰锅炉风室的吹灰方法,其步骤包括:步骤A,通过第一温度探测器测量出风室在截面竖直方向上,高度从底部至1/3段之间任一一点的即时温度T1;通过第二温度探测器测量出风室在T1上方任一一点的即时温度T2;步骤B,将T1、T2传送至控制模块,得出ΔT;步骤C,将ΔT与预设的工作温差范围进行比较,当ΔT落入工作温差范围时,控制模块向吹灰系统传送一次吹灰信号,吹灰系统收到吹灰信号后进行吹灰工作,吹灰工作完成后,经过预设的强制停止时间后,返回步骤A;当ΔT不落入工作温差范围时,返回步骤A。通过测量风室靠近底部的温度T1与T1上方的温度T2,可以客观准确地得出风室内部的积灰情况,当第一温度探测器所在位置即风室靠近底部位置被灰尘覆盖时,T1将随着积灰加重而降低,此时与T2即风室内正常工作温度形成温差ΔT,该ΔT能够及时准确地反应风室积灰情况,不会受到烟气温度影响而产生较大波动,并且避免了现有技术中吹灰气体温度过高,可能会产生控制器持续向吹灰系统发送吹灰信号,导致系统死循环持续“过吹”的情况;吹灰工作完成后,强制停止时间的加入,可以保证在不“欠吹”的前提下,避免“过吹”的情况产生。作为优选,所述强制停止时间为5~10分钟。当强制停止时间少于5分钟时,因温度非瞬时变化,温度探测存在延迟,造成吹灰过程中或吹灰工作完成后,控制器持续向吹灰系统发送吹灰信号,导致“过吹”的情况产生;当强制时间多于10分钟时,会造成吹灰系统停吹时间过长,风室内出现积灰,影响烟气换热效果;强制停止时间为5~10分钟可以避免“过吹”和风室积灰情况的产生。作为优选,所述步骤A中的T1、T2,为风室水平方向1/3至2/3段之间,同一截面上的温度。风室水平方向1/3至2/3段之间的烟气温度相对于风室出入口的温度波动更小且更能反映烟气的实际温度,并且由于风室中段空气扰动较小,产生积灰的可能性更大,所以监测风室水平方向1/3至2/3段的温度更为准确;因烟气在水平风室内与风室管壁的换热是持续进行的,当T1与T2为同一截面上的温度时,可以避免第一温度探测器与第二温度探测器在水平方向上的路程差导致烟气温差,进而产生ΔT反应的积灰情况不够精确的情况。作为优选,所述步骤A中的T1,为风室底部的表面温度;所述步骤A中的T2,为风室在截面竖直方向上,高度1/3至2/3段之间任一一点的温度。当T2探测的位置较低时,存在被积灰影响和探测不准确的情况;风室在截面竖直方向上,高度1/3至2/3段之间的温度更为接近烟气的实际温度,使监控过程及吹灰信号的发送更为精确。作为优选,所述步骤C中的工作温差范围,为大于等于2℃;所述步骤C中的吹灰工作,为持续向风室内通入10~1000秒的压缩空气或热一次风。当ΔT大于等于2℃,积灰情况需要清理,不会导致“过吹”;吹灰时间设定在10~1000秒之间不会产生“欠吹”也不会导致“过吹”;压缩空气与热一次风在电厂内容易取得且吹灰效果好。用于W火焰锅炉风室的吹灰装置,其结构为:由测温系统、控制模块及吹灰系统组成,所述测温系统包括设置在风室壁上的第一温度探测器与第二温度探测器,所述第一温度探测器的探测头设置在风室截面竖直方向上,高度从底部至1/3段之间的任一位置,所述第二温度探测器的探测头设置在第一温度探测器的探测头上方的任一位置;所述吹灰系统包括供气管、设置在供气管上的电磁阀、及与供气管连接并设置在风室底壁上的风帽;所述第一温度探测器与第二温度探测器连接控制模块,所述控制模块连接电磁阀。该吹灰装置能够及时准确地反应风室积灰情况,不会受到烟气温度影响而产生较大波动,并且避免了现有技术中吹灰气体温度过高,可能会产生控制器持续向吹灰系统发送吹灰信号,导致系统死循环持续“过吹”的情况;若需对未装备该设备的装置进行改造,仅需要在风室底壁开若干孔洞,使风帽穿过风室底壁与供气管相连接即可;既降低了改造成本,又大大缩短了施工工期及施工难度;此外,本装置无需额外布置空间。不会因电厂风室下部空间局促导致无法安装的问题。作为优选,所述第一温度探测器的探测头与第二温度探测器的探测头设置在风室水平方向1/3至2/3段之间,且设置在同一截面上。风室水平方向1/3至2/3段之间的烟气温度相对于风室出入口的温度波动更小且更能反映烟气的实际温度,并且由于风室中段空气扰动较小,产生积灰的可能性更大,所以设置在监测风室水平方向1/3至2/3段的温度更为准确;因烟气在水平风室内与风室管壁的换热是持续进行的,当T1与T2为同一截面上的温度时,可以避免第一温度探测器与第二温度探测器在水平方向上的路程差导致烟气温差,进而产生ΔT反应的积灰情况不够精确的情况。作为优选,所述第一温度探测器的探测头设置在风室底部;所述第二温度探测器的探测头设置在风室截面竖直方向上,高度1/3至2/3段之间的任一位置。当T2探测的位置较低时,存在被积灰影响和探测不准确的情况;风室在截面竖直方向上,高度1/3至2/3段之间的温度更为接近烟气的实际温度,使监控过程及吹灰信号的发送更为精确。作为优选,所述风帽中心对称设置,各风帽间间距为1至1.5米。所述风帽中心对称设置可以使风室内两侧受到风力更为均匀,减少风室内部分区域“过吹”部分区域“欠吹”的情况发生;风帽设置过近,风室壁单位面积内受到的风力过大,容易造成“过吹”;风帽设置过远,吹灰气体对两个风帽中间段的灰尘扰动能力弱,容易造成“欠吹”;风帽间距为1至1.5米不会造成“欠吹”且不易造成“过吹”。作为优选,所述风帽侧面均匀设有气孔,所述气孔数量为2至4个,气孔面积为1至3平方厘米。气孔数量设置过少或者气孔面积过小,吹灰范围过小且单位面积内受到的风力过大,造成靠近气孔的位置产生“过吹”而远离气孔的位置产生“欠吹”;气孔数量设置过大或者气孔面积过大,吹灰范围过大且单位面积内受到的风力过小,灰尘扰动能力弱,造成整体“欠吹”;气孔数量为2至4个,气孔面积为1至3平方厘米可以保证各单位面积内受到的风力较为均匀且产生良好的灰尘的扰动效果。本发明同现有技术相比具有以下优点及效果:该吹灰方法与装置通过测量风室水平方向1/3至2/3段之间同一截面上并靠近风室底部的温度T1与T1上方高度1/3至2/3段之间任一一点的温度T2,可以客观准确地得出风室内部最可能积灰处的积灰情况,不会受到烟气温度影响而产生较大波动,并且避免了现有技术中吹灰气体温度过高,可能会产生控制器持续向吹灰系统发送吹灰信号,导致系统死循环持续“过吹”的情况;通过强制停止时间、风帽及气孔的合理设置,有效减少了“过吹”与“欠吹”的情况产生;若需对未装备该设备的装置进行改造,仅需要在风室底壁开若干孔洞,使风帽穿过风室底壁与供气管相连接即可;既降低了改造成本,又大大缩短了施工工期及施工难度;此外,本装置无需额外布置空间,不会因锅炉空间局促导致无法安装的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明W火焰锅炉风室的结构示意图。图2为本发明的风帽结构示意图。图3为本发明W火焰锅炉的结构示意图。标号说明:第一温度探测器1xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0第二温度探测器2控制模块3xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0电磁阀4供气主管5xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0供气支管6风帽7xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0气孔71风室8xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0防结渣风入口9炉膛10
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。实施例1:如图1所示,本实施例的吹灰方法由以下步骤组成:步骤A,通过设置在风室8水平方向即图中烟气流向X方向1/3处,风室8底部壁面的第一温度探测器1,测量出风室8该点的即时温度T1;通过设置在风室8水平方向2/3处,风室8高度1/4处的第二温度探测器2,测量出风室8该点的即时温度T2;步骤B,将T1、T2输入至PID(比例-积分-微分)控制模块3,得出T2与T1的差值ΔT;步骤C,当ΔT大于等于5℃时,PID控制模块3向吹灰系统传送一次吹灰信号,吹灰系统收到吹灰信号后开始进行吹灰工作,电磁阀4打开,通过风帽7持续向风室8内通入1000秒的压缩空气,吹灰工作完成后,经过10分钟后返回步骤A;当ΔT小于5℃时,返回步骤A。参见图1,本实施例的吹灰装置由测温系统、PID控制模块3及吹灰系统组成,测温系统由设置在风室8水平方向即图中烟气流向X方向1/3处,风室8底部壁面的第一温度探测器1及其探测头;设置在风室8水平方向2/3处,风室8高度1/4处的第二温度探测器2及其探测头组成,第一温度探测器1与第二温度探测器2为热电偶并设置在风室8壁面上,测量范围为0~1200℃。吹灰系统由供气主管5、供气支管6、电磁阀4及风帽7组成,供气支管6设置在风室8外部靠近其底壁的位置,并连接至用以提供压缩空气的供气主管5上,在供气支管6上靠近供气主管5的位置设置有电磁阀4;防结渣风入口9设置在风室两侧,八个风帽7各间距1.5米延风室8中心对称分布在风室8的底壁上,其中四个风帽7延水平方向设置在风室8中心线上,在靠近两侧防结渣风入口9的位置各设置有两个延中心线对称的风帽7,各风帽7穿过底壁连接至供气支管6上。PID控制模块3的输入端连接第一温度探测器1与第二温度探测器2,输出端连接电磁阀4。参见图1、图2与图3,烟气延X方向进入风室8,第一温度探测器1与第二温度探测器2设置在风室8中烟气流动方向上的1/2处探测风室内温度并传送至PID控制模块3,风室8中部空气扰动较小,产生积灰的可能性更大。随着风室8内积灰增加,第一温度探测器1被积灰覆盖,温度降低,当第一温度探测器1与第二温度探测器2的温差大于等于5℃时,PID控制模块3控制电磁阀4打开,压缩空气通过供气主管5、供气支管6,并通过风帽7上的气孔71通入至风室8中,四个气孔71均匀开设在风帽7侧圆周面上,气孔71面积为1平方厘米,压缩空气经气孔71从Y方向通入风室8,将沉积于风室8底部的灰尘扰动流化,流化后的灰尘随风室8的防结渣风从防结渣风入口9排至炉膛10内。实施例2:如图1所示,本实施例的吹灰方法由以下步骤组成:步骤A,通过设置在风室8水平方向即图中烟气流向X方向中点,风室8底部壁面的第一温度探测器1,测量出风室8该点的即时温度T1;通过设置在风室8水平方向中点,与第一温度探测器1同一截面,风室8高度1/2处的第二温度探测器2,测量出风室8该点的即时温度T2;步骤B,将T1、T2输入至PID(比例-积分-微分)控制模块3,得出T2与T1的差值ΔT;步骤C,当ΔT大于等于2℃时,PID控制模块3向吹灰系统传送一次吹灰信号,吹灰系统收到吹灰信号后开始进行吹灰工作,电磁阀4打开,通过风帽7持续向风室8内通入60秒的热一次风,吹灰工作完成后,经过5分钟后返回步骤A;当ΔT小于2℃时,返回步骤A。参见图1,本实施例的吹灰装置由测温系统、PID控制模块3及吹灰系统组成,测温系统由设置在风室8水平方向即图中烟气流向X方向上中点,风室8底部壁面的第一温度探测器1与其探测头;设置在风室8水平方向中点,与第一温度探测器1同一截面,风室8高度1/2处的第二温度探测器2与其探测头组成,第一温度探测器1与第二温度探测器2为热电偶并设置在风室8壁面上,测量范围为0~1200℃。吹灰系统由供气主管5、供气支管6、电磁阀4及风帽7组成,供气支管6设置在风室8外部靠近其底壁的位置,并连接至用以提供压缩空气的供气主管5上,在供气支管6上靠近供气主管5的位置设置有电磁阀4;防结渣风入口9设置在风室两侧,八个风帽7各间距1米延风室8中心对称分布在风室8的底壁上,其中四个风帽7延水平方向设置在风室8中心线上,在靠近两侧防结渣风入口9的位置各设置有两个延中心线对称的风帽7,各风帽7穿过底壁连接至供气支管6上。PID控制模块3的输入端连接第一温度探测器1与第二温度探测器2,输出端连接电磁阀4。参见图1、图2与图3,烟气延X方向进入风室8,第一温度探测器1与第二温度探测器2设置在风室8中烟气流动方向上的1/2处探测风室内温度并传送至PID控制模块3,风室8中部空气扰动较小,产生积灰的可能性更大。随着风室8内积灰增加,第一温度探测器1被积灰覆盖,温度降低,当第一温度探测器1与第二温度探测器2的温差大于等于2℃时,PID控制模块3控制电磁阀4打开,热一次风通过供气主管5、供气支管6,并通过风帽7上的气孔71通入至风室8中,两个气孔71均匀开设在风帽7侧圆周面上,气孔71面积为3平方厘米,热一次风经气孔71从Y方向通入风室8,将沉积于风室8底部的灰尘扰动流化,流化后的灰尘随风室8的防结渣风从防结渣风入口9排至炉膛10内。此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。