一种炉膛温度场的测量方法及系统与流程

allin2026-06-28  3


本技术实施例涉及炉膛,特别是涉及一种炉膛温度场的测量方法及系统。


背景技术:

1、炉内温度场的分布是反映锅炉运行状态的重要参数,锅炉效率降低、炉管爆裂、nox生成等均与炉内燃烧过程密切相关。电站燃煤锅炉尺寸很大,炉内火焰温度在1000℃以上,而且炉内烟气带有大量飞灰,在这种恶劣的工作环境下,传统的测温方法以及一些新型的测温仪器很难适应,无法对炉内温度场分布情况进行有效的监测。

2、热电偶是火电厂常用的测温装置,热电偶测量温度时,它与物体达到热平衡,把热信号转换为电信号。在电站锅炉内,热电偶与火焰直接接触,这将对炉内温度场产生影响,而且炉内燃烧瞬息万变很难达到稳定的状态,因此热电偶和所测火焰难以达到热平衡。此外,热电偶在高温下很容易烧坏,其使用寿命在炉内恶劣环境下很难得到保障,这些都影响测温的准确性。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术实施例提供一种炉膛温度场的测量方法及系统,旨在实现对于炉膛温度的精准测量,避免飞灰对于测量设备的干扰,以解决背景技术中提出的技术问题。

2、本技术实施例第一方面提供一种炉膛温度场的测量方法,包括:

3、步骤s1、根据炉膛历史参数生成炉膛设备评价值;

4、步骤s2、根据所述炉膛设备评价值设定测温路径数量,根据测温路径参数建立待检测区域;

5、需要说明的是,测温路径参数包括测温路径数量以及各个路径的轨迹。

6、步骤s3、根据预设时间节点获取全部测温路径的温度数据,并根据重构模型建立炉膛温度场。

7、需要说明的是,炉膛内部包括多个待检测区域,通过对每个检测区域的温度进行测量,拼接构成整体炉膛内部的温度场。

8、在可以包括上述实施例的一些实施例中,步骤s1中,生成炉膛设备评价值时,包括:

9、步骤s11、根据炉膛历史参数获取炉膛内部烟尘颗粒平均浓度和炉膛横截面积;

10、步骤s12、根据所述炉膛内部烟尘颗粒平均浓度生成第一参考评价值a1;

11、步骤s13、根据所述炉膛横截面积生成第二参考评价值a2;

12、步骤s14、根据所述第一参考评价值a1和第二参考评价值a2生成炉膛设备评价值b;

13、其中,b=e1*a1+e2*a2,其中,e1为预设第一权重系数,e2为预设第二权重系数,且e1+e2=1。

14、在可以包括上述实施例的一些实施例中,步骤s2中,所述设定测温路径数量时,包括:

15、步骤s21、预设第一炉膛设备评价值区间(b1,b2)、第二炉膛设备评价值区间(b2,b3)和第三炉膛设备评价值区间(b3,b4);

16、步骤s22、根据所述炉膛设备评价值b设定有效测温路径数量n;

17、若所述炉膛设备评价值b处于所述预设第一炉膛设备评价值区间时,设定有效测温路径数量c1为预设第一路径数量d1,即n=d1;若所述炉膛设备评价值b处于所述预设第二炉膛设备评价值区间时,设定有效测温路径数量c1为预设第二路径数量d2,即n=d2;若所述炉膛设备评价值b处于所述预设第三炉膛设备评价值区间时,设定有效测温路径数量c1为预设第三路径数量d3,即n=d3;且d1<d2<d3;

18、步骤s23、根据炉膛内部实时烟尘颗粒的实时浓度生成修正评价值f,根据所述修正评价值f设定修正系数g;

19、步骤s24、根据所述有效测温路径数量n设定测温路径总量n2,n2=g*n。

20、在可以包括上述实施例的一些实施例中,步骤s23中,所述设定修正系数g时,包括:

21、步骤s231、预设第一修正评价值区间(f1,f2)、第二修正评价值区间(f2,f3)和第三修正评价值区间(f3,f4);

22、若所述修正评价值f处于所述预设第一修正评价值区间时,设定修正系数g为预设第一修正系数g1,即g=g1;若所述修正评价值f处于所述预设第二修正评价值区间时,设定修正系数g为预设第二修正系数g2,即g=g2;若所述修正评价值f处于所述预设第三修正评价值区间时,设定修正系数g为预设第三修正系数g1,即g=g3;且1<g1<g2<g3。

23、在可以包括上述实施例的一些实施例中,步骤s3中,预设时间节点时,包括:

24、步骤s31、根据当前时间节点的实时炉膛温度场生成炉膛运行评价值p,根据所述炉膛运行评价值p设定当前时间节点和下一时间节点之间的时间间隔t;

25、步骤s32、预设第一炉膛运行评价值区间(p1,p2)、第二炉膛运行评价值区间(p2,p3)和第三炉膛运行评价值区间(p3,p4);

26、若所述炉膛运行评价值p处于所述预设第一炉膛运行评价值区间时,设定时间间隔t为预设第一时间间隔t1,即t=t1;若所述炉膛运行评价值p处于预设第二炉膛运行评价值区间时,设定时间间隔t为预设第二时间间隔t2,即t=t2;若所述炉膛运行评价值p处于所述预设第三炉膛运行评价值区间时,设定时间间隔t为预设第三时间间隔t3,即t=t3;且t1<t2<t3。

27、在可以包括上述实施例的一些实施例中,步骤s3中,根据重构模型建立炉膛温度场时,包括:

28、步骤s33、获取全部测温路径的温度数据,选取n个有效测温路径,并建立有效测温路径的平均温度值数列h,h=(h1,h2…hn),其中,hi为第i个有效测温路径的平均温度值;

29、步骤s34、依次选取目标有效测温路径,建立目标有效测温路径上的待检测区域数列c,c=(c1,c2…cm),其中,m为待检测区域数量,ci为目标有效测温路径上的第i个待检测区域;

30、步骤s35、建立目标有效测温路径上的平均温度值h和待检测区域数列c之间的温度表达关系式:其中,ki为目标有效测温路径上的第i个待检测区域对整个目标有效测温路径的平均温度值的贡献权重;qi为第i目标有效测温路径上的第i个待检测区域的平均温度;

31、步骤s36、根据全部有效测温路径上的温度表达关系式生成各个待检测区域的平均温度,并建立炉膛温度场。

32、本技术实施例第二方面还提供一种炉膛温度场的测量系统,包括中控单元和检测单元,所述中控单元和检测单元电性连接:

33、中控单元,用于根据炉膛历史参数生成炉膛设备评价值,并根据所述炉膛设备评价值设定测温路径数量,根据测温路径参数建立待检测区域;

34、检测单元,根据所述测温路径参数设定多个测温点。

35、在可以包括上述实施例的一些实施例中,所述检测单元包括多个检测子模块,多个所述检测子模块设置于多个所述测温点处。

36、在可以包括上述实施例的一些实施例中,所述中控单元包括:

37、第一处理模块,根据预设时间节点获取全部测温路径的温度数据;

38、第二处理模块,用于生成重构模型,并根据所述重构模型建立炉膛温度场;

39、第一评价模块,用于根据炉膛历史参数获取炉膛内部烟尘颗粒平均浓度和炉膛横截面积,并根据所述炉膛内部烟尘颗粒平均浓度生成第一参考评价值a1,还根据所述炉膛横截面积生成第二参考评价值a2,再根据所述第一参考评价值a1和第二参考评价值a2生成炉膛设备评价值b;其中,b=e1*a1+e2*a2,其中,e1为预设第一权重系数,e2为预设第二权重系数,且e1+e2=1;或

40、所述第一处理模块还用于根据当前时间节点的实时炉膛温度场生成炉膛运行评价值p,根据所述炉膛运行评价值p设定当前时间节点和下一时间节点之间的时间间隔t;预设第一炉膛运行评价值区间(p1,p2)、第二炉膛运行评价值区间(p2,p3)和第三炉膛运行评价值区间(p3,p4);若所述炉膛运行评价值p处于所述预设第一炉膛运行评价值区间时,设定时间间隔t为预设第一时间间隔t1,即t=t1;若所述炉膛运行评价值p处于所述预设第二炉膛运行评价值区间时,设定时间间隔t为预设第二时间间隔t2,即t=t2;若所述炉膛运行评价值p处于所述预设第三炉膛运行评价值区间时,设定时间间隔t为预设第三时间间隔t3,即t=t3;且t1<t2<t3;或

41、所述第二处理模块还用于获取全部测温路径的温度数据,选取n个有效测温路径,并建立有效测温路径的平均温度值数列h,h=(h1,h2…hn),其中,hi为第i个有效测温路径的平均温度值;依次选取目标有效测温路径,建立目标有效测温路径上的待检测区域数列c,c=(c1,c2…cm),其中,m为待检测区域数量,ci为目标有效测温路径上的第i个待检测区域;建立目标有效测温路径上的平均温度值h和待检测区域数列c之间的温度表达关系式:其中,ki为目标有效测温路径上的第i个待检测区域对整个目标有效测温路径的平均温度值的贡献权重;qi为第i目标有效测温路径上的第i个待检测区域的平均温度;根据全部有效测温路径上的温度表达关系式生成各个待检测区域的平均温度,并建立炉膛温度场。

42、在可以包括上述实施例的一些实施例中,所述中控单元还包括:

43、第三处理模块,用于预设第一炉膛设备评价值区间(b1,b2)、第二炉膛设备评价值区间(b2,b3)和第三炉膛设备评价值区间(b3,b4);所述第三处理模块根据炉膛设备评价值b设定有效测温路径数量n;若所述炉膛设备评价值b处于所述预设第一炉膛设备评价值区间时,设定有效测温路径数量c1为预设第一路径数量d1,即n=d1;若所述炉膛设备评价值b处于所述预设第二炉膛设备评价值区间时,设定有效测温路径数量c1为预设第二路径数量d2,即n=d2;若所述炉膛设备评价值b处于所述预设第三炉膛设备评价值区间时,设定有效测温路径数量c1为预设第三路径数量d3,即n=d3;且d1<d2<d3;

44、所述第三处理模块还用于根据炉膛内部实时烟尘颗粒实时浓度生成修正评价值f,根据修正评价值f设定修正系数g;且根据有效测温路径数量n设定测温路径总量n2,n2=g*n;并用于预设预设第一修正评价值区间(f1,f2)、第二修正评价值区间(f2,f3)和第三修正评价值区间(f3,f4);若所述修正评价值f处于所述预设第一修正评价值区间时,设定修正系数g为预设第一修正系数g1,即g=g1;若所述修正评价值f处于所述预设第二修正评价值区间时,设定修正系数g为预设第二修正系数g2,即g=g2;若所述修正评价值f处于所述预设第三修正评价值区间时,设定修正系数g为预设第三修正系数g1,即g=g3;且1<g1<g2<g3。

45、本技术实施例与现有技术相比,具有如下有益效果:

46、本技术实施例通过增设多个红外测温模块,采用非接触式的方式对炉膛内的温度场进行检测,同时根据炉膛内部的历史参数设定对应的有效测温路径数量和测温路径总数量,通过筛选排除异常的测温路径,避免炉膛内部飞灰对于测量精度的影响;此外还通过建立重构模型,对各个待检测区域的温度进行求解,从而构建炉膛温度场,同时通过设定检测的时间节点,实现对于炉膛温度场的实时在线监测,及时诊断炉膛运行过程中的故障风险,提高运行的安全性。


技术特征:

1.一种炉膛温度场的测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的炉膛温度场的测量方法,其特征在于,步骤s1中,生成炉膛设备评价值时,包括:

3.根据权利要求2所述的炉膛温度场的测量方法,其特征在于,步骤s2中,所述设定测温路径数量时,包括:

4.根据权利要求3所述的炉膛温度场的测量方法,其特征在于,步骤s23中,所述设定修正系数g时,包括:

5.根据权利要求1所述的炉膛温度场的测量方法,其特征在于,步骤s3中,预设时间节点时,包括:

6.根据权利要求1所述的炉膛温度场的测量方法,其特征在于,步骤s3中,根据重构模型建立炉膛温度场时,包括:

7.一种炉膛温度场的测量系统,其特征在于,包括中控单元和检测单元,所述中控单元和检测单元电性连接:

8.根据权利要求7所述的炉膛温度场的测量系统,其特征在于,所述检测单元包括多个检测子模块,多个所述检测子模块设置于多个所述测温点处。

9.根据权利要求7所述的炉膛温度场的测量系统,其特征在于,所述中控单元包括:

10.根据权利要求7所述的炉膛温度场的测量系统,其特征在于,所述中控单元还包括:


技术总结
本申请实施例涉及一种炉膛温度场的测量方法及系统,属于炉膛技术领域。本申请实施例的炉膛温度场的测量方法,包括:步骤S1、根据炉膛历史参数生成炉膛设备评价值;步骤S2、根据所述炉膛设备评价值设定测温路径数量,根据测温路径参数建立待检测区域;步骤S3、根据预设时间节点获取全部测温路径的温度数据,并根据重构模型建立所述待检测区域的炉膛温度场。本申请实施例所提供的炉膛温度场的测量方法,旨在实现对于炉膛温度的精准测量,避免飞灰对于测量设备的干扰。

技术研发人员:张金熠,蒋琳,陈恩财,龙胜祥,彭朝海,王海松,余强,雷一,刘万里
受保护的技术使用者:国家电投集团贵州金元股份有限公司纳雍发电总厂
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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