【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及省煤器相关领域，具体为一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统。
技术介绍
1、省煤器作为锅炉的重要组成部分，其性能对锅炉的整体运行效率和安全性具有关键影响。在实际运行过程中，省煤器容易出现积灰和堵塞的问题。积灰会降低省煤器的传热效率，影响锅炉的热经济性；堵塞则可能导致省煤器的压力异常升高，甚至引发安全事故。
2、目前，对于省煤器的维护主要依赖于定期的人工检查和清洗。这种方式存在诸多弊端，例如无法及时发现积灰和堵塞的早期迹象，人工操作的不确定性可能导致清洗不彻底或过度清洗，进而影响省煤器的使用寿命。而且，人工检查和清洗需要耗费大量的人力和时间成本，对于大型电站来说，这种维护方式效率低下，难以满足现代化生产的需求。
3、在技术监测方面，现有的一些方法虽然能够对省煤器的某些运行参数进行监测，但存在监测不全面、不准确的问题。例如，部分监测系统只能关注单一的运行参数，如压力或温度，无法综合考虑多个参数之间的相互关系来准确判断省煤器的运行状态。另外，一些监测方法在变工况下的适应性较差，不能准确反映省煤器在不同负荷条件下的实际情况。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，包括：
3、灰污监测模块：基于热量平衡原理构建灰污模型，以省煤器进出口参数为集总参数，且满足流体沿流动
4、采用清洁因子作为受热面污染程度的衡量指标，该清洁因子被定义为实际传热系数与理论传热系数的比值，当清洁因子的值为1时，受热面处于理想洁净状态，若清洁因子小于1，则表明受热面受到灰污污染，且数值越小污染越严重；
5、具备稳定工况下实际传热系数计算子模块和变工况下实际传热系数计算子模块；
6、稳定工况下实际传热系数计算子模块依据能量守恒关系，鉴于工质侧吸热量、金属管壁热流量和烟气侧放热量相等，同时忽略管壁和工质热阻，从而将系统实际传热系数等效为烟气侧传热系数以实现计算；
7、变工况下实际传热系数计算子模块考虑金属管壁蓄热量以及工质蓄热量的变化对烟气侧放热量进行修正，此修正涵盖金属蓄热变化、工质蓄热变化以及工质吸热三个部分；
8、包含理论传热系数计算模块，该模块考虑烟气辐射传热和对流传热，运用机理法分别计算等效辐射传热系数和对流传热系数，进而得出理论传热系数为两者之和；
9、清洗决策模块：依据灰污监测模块所监测到的清洁因子，当清洁因子低于预先设定的阈值时，发出清洗指令；
10、清洗执行模块：在接收到清洗指令后，对省煤器实施清洗操作，此操作包括对清洗设备的启动、停止的控制以及清洗参数的设定；
11、防堵监测模块：实时监测省煤器的运行参数，所述运行参数包括但不限于省煤器的压力、温度以及流量等，当运行参数超出正常范围时，判定省煤器存在堵塞风险；
12、防堵决策模块：根据防堵监测模块所监测到的运行参数，当判定省煤器存在堵塞风险时，发出防堵指令；
13、防堵执行模块：在接收到防堵指令后，采取防堵措施，所述防堵措施包括但不限于对省煤器运行参数的调整以及辅助设备的启动。
14、进一步的，所述灰污监测模块中的稳定工况下实际传热系数计算子模块具有以下详细特征：
15、工质侧吸热量的计算需准确获取工质的流量、进口和出口焓值；工质流量通过流量传感器测量，进口和出口焓值可基于特定的水和水蒸气性质计算程序得到，该程序例如可依据标准编写；然后根据公式qgz＝dgz(h*-h)计算工质侧吸热量，其中dgz为工质流量，h*和h分别为工质的进口和出口焓值；
16、在确定工质侧吸热量后，由于省煤器结构和测量技术限制，通过等价关系式反推烟气的传热量；考虑到烟气侧的换热热阻较工质侧和金属管壁的热阻大两个数量级以上，忽略管壁和工质的热阻，将系统实际传热系数等效为烟气侧的传热系数，并根据公式ky＝qy/(aδt)计算，其中δt为烟气和工质的平均换热温差，定义为δt＝(δtmax-δtmin)/in(δtmax/δtmin)，δtmax和δtmin分别为工质和烟气中进出口温差之大者和小者；确保了在稳定工况下对实际传热系数计算的准确性，为准确监测省煤器灰污程度提供了关键数据基础。
17、进一步的，所述灰污监测模块中的变工况下实际传热系数计算子模块具有以下独特之处：
18、考虑到变工况通常是指负荷升降率在3％/min的情况下，伴随着燃料量的变化，机组往往是变压运行，炉内各点的烟温、水温和各处压力等值都在相应发生变化；此时，该子模块在计算烟气侧动态放热量er时，除了考虑工质吸热qgz外，还包括金属蓄热变化δqjr和工质蓄热变化δqgz；
19、金属蓄热变化δqjr根据公式计算其中mjs为受热面管壁金属质量，cjs为金属的平均比热容，tjx为金属管壁温度，τ为时间；工质蓄热变化δqgz根据公式计算，其中mgz为受热面管壁内工质的质量，cgz为工质的平均比热容，为tgz工质温度；
20、通过这种全面考虑变工况下各种热量变化的计算方式，能够更准确地计算出实际传热系数，从而更精确地监测省煤器在变工况下的灰污程度。
21、进一步的，所述理论传热系数计算模块具有特点：
22、在考虑烟气辐射传热时，基于四次方定律，通过特定的转换方式将辐射传热系数转换为可与对流系数相加减的等效辐射传热系数；具体公式为其中αjs为金属管壁的黑度，αy为含灰烟气在一定温度下的黑度，tjs、t分别为管壁温度和烟气温度；这种对辐射传热系数的精确计算方式，考虑了金属管壁黑度和含灰烟气黑度等多种因素，提高了理论传热系数计算的准确性；
23、对于对流传热系数αd的计算，根据省煤器管束布置为顺列逆流，管外强制对流的具体结构参数，选取公式αd＝kczcs(λ/d)re0.64pr1/3；其中k为常数项系数，需根据数据拟合；cz，cs为结构布置的修正系数；λ为烟气平均温度下的导热系数；d为管子的外径；re、pr分别流动烟气的雷诺数和普朗特数，需根据烟气的物性成分求取；通过这种结合省煤器具体结构的对流传热系数计算方式，进一步提高了理论传热系数计算的准确性。
24、进一步的，所述清洗执行模块具有以下特点：
25、清洗设备的启动、停止控制具有智能化和精准化；当接收到清洗决策模块发出的清洗指令后，清洗执行模块首先根据省煤器当前的灰污程度和运行参数，从预先设定的多种清洗方案中选择最合适的方案；例如，如果灰污程度较轻，可选择低强度、短时间的清洗方式；如果灰污程度较重，可选择高强度、长时间的清洗方式；
26、清洗参数的设置包括清洗介质的流量、压力、温度等；对于清洗介质的流量，可根据省煤器的管径、长度以及灰污程度进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述灰污监测模块中的稳定工况下实际传热系数计算子模块具有以下详细特征：
3.根据权利要求2所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述灰污监测模块中的变工况下实际传热系数计算子模块具有以下独特之处：
4.根据权利要求3所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述理论传热系数计算模块具有特点：
5.根据权利要求3所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述清洗执行模块具有以下特点：
6.根据权利要求2所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述防堵决策模块具有以下决策依据和方式：
7.根据权利要求1所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述防堵监测模块对运行参数的监测方式如下：
8.根据权利要求7所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述防堵监测模块对
9.根据权利要求7所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述防堵执行模块在采取防堵措施时，对于因省煤器管束积灰导致的堵塞风险，其具体操作如下：
10.根据权利要求9所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述系统还包括数据记录与分析模块，其具体功能如下：
...【技术特征摘要】
1.一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述灰污监测模块中的稳定工况下实际传热系数计算子模块具有以下详细特征：
3.根据权利要求2所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述灰污监测模块中的变工况下实际传热系数计算子模块具有以下独特之处：
4.根据权利要求3所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述理论传热系数计算模块具有特点：
5.根据权利要求3所述的一种省煤器在线清洗与防堵自动化控制系统，其特征在于：所述清洗执行模块具有以下特点：
6.根据权利要求2所述的一种省煤器在线清洗与...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾猛，穆元军，唐永超，刘友亮，张涛，吕文广，邱兵，曹靖，刘晓婷，苑美芳，马娟，李睿，侯洋，汪坤，朱红刚，丁加伟，
申请(专利权)人：新疆华电米东热电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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