电厂350MW机组锅炉燃烧诊断与运行指导系统应用研究

前言

由于市场竞争力过大，电厂锅炉要想更好的发展下去，必须要对锅炉进行检测、分析和优化。以此提高我国电厂锅炉的安全性、实效性、清洁性。然而随着经济的不断发展，我国电厂锅炉中的火焰图像处理成为了当前重要的热点之一。350MW机组锅炉燃烧诊断和运行指导的火焰图像处理系统可以使电厂锅炉燃烧提供一定的帮助，能够为企业带来更大的经济效益。该系统把现代光学，计算机技术和人工智能技术有效的结合在一起，可以使锅炉燃烧的稳定性、经济性和清洁性都能得到有效的保证。

一、该系统的主要原理和功能

电厂350MW机组锅炉燃烧诊断和运行指导系统都是由锅炉的火焰处理系统和对电厂实时监控系统有效的结合在一起。电厂实时监控系统可以把电厂内的各个数据有效的集成，以便于工作人员做好相应的数据统计工作，这样可以促进电厂能够更好的发展下去。然而电厂350MW机组锅炉燃烧诊断和运行指导系统最主要的功能有：

（一）可以有效的控制温度

要想电厂350MW机组锅炉燃烧诊断与运行指导系统能够更好的运行下去，其中最主要的原因就是炉内三维温度场的重建。电荷藕合器件图像传感器中的摄像系统，可以为系统提供更多的火焰辐射投影信息。通过对炉内三维温度的有效控制，可以使系统能够更好的为社会服务，为我国带来更大的经济效益。

（二）监视和判断火焰图像的变化过程

电厂350MW机组锅炉燃烧诊断与运行指导系统中最主要的功能就是可以监视和判断锅炉中的火焰图像变化过程。然而，该系统不只是对锅炉中的火焰图像进行监视与判断，还可以通过火焰特征判断火焰燃烧状态如何，同时还可以在发生危险时，可以自动熄灭火焰的功能。

（三）判断火焰燃烧的状态

该系统可以根据对各个燃烧器进行数字图像的分析、推理，可以正确的判断出火焰是否已经达到着火点。如果采用数字图像技术的提取可以使工作人员的工作量相对减少，能运用电厂350MW机组锅炉燃烧诊断与运行指导系统中的神经网络对熄火进行预警。同时还可以为火焰燃烧提供更好的稳定性系数，使火焰燃烧具有更好的稳定性。

（四）运行指导

该系统可以根据锅炉中的温度和对火焰燃烧诊断信息建立了指导系统。指导专家系统根据监控到的各种数据，及时的给施工人员提出建议，为锅炉中的火焰提供更好的帮助。然而该系统还可以根据相关信息，建立起火焰燃烧状态数据库，可以将燃烧数据库接入到电厂局域网中，使工作人员可以实时监控锅炉中火焰燃烧的状态。运行指导专家系统的技术过程如下：

二、系统的组成部分

就目前的形势来看，我国电厂350MW机组锅炉燃烧诊断与运行指导系统一般分为三大系统，分别是数字处理系统、图像采集系统和冷却保护系统。

（一）数字处理系统

随着经济的不断发展，我国电厂锅炉也日渐增多，市场竞争力也越来越大。以此只有不断的改革与创新，直至找到更适合、更有效的指导系统，促使我国电厂锅炉事业能够更好的发展下去。然而系统中的数字处理系统是由一个小型计算机局域网和一个数字处理器所组成。计算机中的局域网可以与电厂中的局域网相连，能够进行数据传输和数字交换。

（二）图像采集系统

图像采集系统主要是由电荷藕合器件图像传感器摄像头和光学系统组成的。该系统可以对锅炉中的火焰图像进行实时监控，从而把相关数据传输到数据系统中，再次对图像进行分析与指导。为了能够准确的测量出锅炉中豁然燃烧的状态，因此系统在锅炉里设置了20个电荷藕合器件图像传感器中的摄像头。最重要的还是在设计电荷藕合器件图像传感器摄像头有所突破，攝像头中有一个鸭嘴吹扫部件，这样可以防止摄像头在监视的过程中，被火焰烧焦的情况发生。同时系统中的温度探测装置可以防止因火焰温度升高而造成摄像头损伤。

（三）冷却保护系统

冷却保护系统主要包括冷却套管、冷却风源、测枪自动进退系统三个部分，借助独立的冷却保护系统来抵御炉内的高温辐射。在冷却套管的上端设置了用来固定温度传感元件、摄像机的固定头，并由温度仪来对测枪的自动进退进行控制，使其在超温保护的条件下进退自如。

三、系统的应用情况

在安装并现场运行后发现，系统对温度场中心位置的偏差和切圆的偏置状况的计算符合了运行人员的工作经验判断，在运行过程中当炉内产生结渣现象或燃烧不稳定时，系统会做出相应的预警，使锅炉运行的安全性得到了很大程度的提高，方便了相关运行人员、维护人员对燃烧情况做出量化了解。运行时系统还结合燃烧诊断结果和专家数据库提出了燃烧调整的合理策略。根据运行结果得知，该系统提供了锅炉燃烧温度分布图、定性结渣趋势与燃烧稳定性以及切圆偏置的科学手段，给锅炉的智能化发展提出了新的方向。

结语

我国电厂350MW机组锅炉燃烧诊断与运行指导系统，可以让电厂工作人员及时的了解锅炉火焰燃烧状况，火焰是否达到着火点，锅炉内的结渣情况等等。该系统可以充分的发挥出其身的作用，为我国电厂锅炉事业提供了很大的帮助，然而这样也可以使电厂锅炉更好的发展下去，为我国带来更大的经济效益。

（作者单位：天津军粮城发电有限公司运行车间）

作者简介

田伟（1979-），男，天津人，工程师，本科，主要从事电厂350MW机组集控运行工作。