一、技术名称：锅炉只能吹灰优化与在线结焦预警系统技术
二、适用范围：电力、钢铁、化工等行业工业锅炉
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
在电站及工业锅炉运行中，锅炉结渣、积灰是个长期存在的问题。由于缺乏科学的监测方法指导锅炉水冷璧、再热器、过热器、省煤器“四管”及省煤器后部烟道空预器进行吹灰，导致吹灰频次不合理，“四管”局部污染和磨损严重及结焦，从而造成吹灰汽源浪费、锅炉效率降低，并给锅炉的安全和可靠运行带来很大隐患。锅炉结渣、积灰不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加，降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故，对锅炉运行危害严重。
四、技术内容：
1、技术原理
将锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器“四管”及省煤器后尾部烟道、空预器污染程度进行量化处理和图像转换，显示实时参考画面和污染数据，并根据临界污染因子及机组运行状况提出吹灰优化策略，实现污染监测与智能吹灰优化闭环反馈监测控制相结合，并具有锁气清灰和煤质在线调整功能。同时在此基础上，采用有限元法研究膜式水冷壁特点，根据热力系统状态空间原理和主导因素原理，建立锅炉、主要辅助系统及
设备的运行模型，开发炉膛结焦预警系统、高温区金属超温预警系统，建立结焦预警、超温预警控制数据库和锅炉炉膛及高温区结焦动态模型，可视化地在线显示炉内状态和结焦过程。
2、关键技术
在锅炉各受热面污染在线监测的基础上，实现系统开环运行操作指导与闭环反馈监测控制相结合的智能吹灰运行模式，降低排烟温度，提高锅炉效率；采用有限元法研究膜式水冷壁特点，建立锅炉、主要辅助系统及设备的运行模型，开发炉膛结焦预警系统、高温区金属超温预警系统，建立结焦预警、超温预警控制数据库和锅炉炉膛及高温区结焦动态模型，可视化地展示炉内状态和结焦过程；配合建立燃料管理系统、制粉优化监测系统、燃烧优化系统和锅炉运行防结焦经验管理模型。
3、工艺流程
（1）配置系统专用服务器污染监测系统软件和基础平台（2）确定和安装新增测点（3）安装调试“四管”（4）建立基于膜式水冷壁背面温度测量的结焦预警模块 (5）建立调试积灰污染洁净因子计算相关模块（6）建立调试锅炉性 能监测和预警监测相关模块（7）建立调试在线调整煤种功能模块（8）锅炉“四管”吹灰敏感性试验（9）炉膛积灰积渣特性试验（10）进行吹灰蒸汽压力对吹灰性能的影响试验 （11）积灰特性试验和吹灰强度及频次试验（12）搭建炉膛结焦预警画面（13）制定吹灰优化和结焦预警、超温预警策略（14）闭环运行试验和预警试验（15）与 SIS 系统对接。
图 1 电站锅炉智能吹灰优化与在线结焦预警系统流程图
五、主要技术指标：
可使电站锅炉排烟温度下降 3～6℃，锅炉效率提高 0.2％～0.5％。按需吹灰比定时吹灰可减少吹灰频次 1/2～2/3，预计每年可减少结焦次数 3～5 次，发电煤耗降低0.5～1.5g/kWh。同时，再热气温度得到有效控制，降低锅炉循环倍率，提高再热器温度或避免再热器超温，避免因结焦严重塌焦灭火事故的发生。
六、技术应用情况：
2008 年通过山东省科学技术厅组织的科学技术成果鉴定，鉴定结论为“本项目在电站锅炉智能吹灰优化研究与应用效果方面达到国内领先水平”。该技术目前已在华电、国电、大唐、华能、中电投、国投、河北省投等电力集团近百台机组实施了节能改造，其中 300MW 以上机组 40 多台，占目前国内火电机组总量的近 8％。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：华电邹县发电有限公司，内蒙古大唐托克托发电有限责任公司
1）华电邹县发电有限公司。建设规模：1000MW 机组#7 锅炉“锅炉智能吹灰优化与结焦预警系统”节能技术改造。主要技改内容：新增测点 24 个，新增 1 套采集器、1台套服务器、1 台工控机和 1 套显示器，建立数据采集和传输系统，建立优化吹灰优化和结焦预警系统。节能技改投资额约 180 万元，建设期 8 个月。年综合节能量 13600tce，年综合经济效益 1000 余万元，投资回收期 4 个月。
2）内蒙古大唐托克托发电有限责任公司。建设规模：600MW 机组#6 锅炉“智能吹灰优化与在线结焦预警系统”节能技术改造。主要技改内容：新增 1 套采集器、1 台套服务器、1 台工控机和 1 套显示器，并建立数据采集和传输系统，建立吹灰优化和结焦预警系统。节能技改投资额 150 万元，建设期 9 个月。年综合节能量 7000tce，年综合经济效益 560 余万元，投资回收期 4 个月。
八、推广前景和节能潜力：
目前需要实施本项目改造的锅炉约有 1000 多套，预计到 2015 年可改造其中的 30％（约 350 套），达到 350 万 tce/a 的节能能力。
二、适用范围：电力、钢铁、化工等行业工业锅炉
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
在电站及工业锅炉运行中，锅炉结渣、积灰是个长期存在的问题。由于缺乏科学的监测方法指导锅炉水冷璧、再热器、过热器、省煤器“四管”及省煤器后部烟道空预器进行吹灰，导致吹灰频次不合理，“四管”局部污染和磨损严重及结焦，从而造成吹灰汽源浪费、锅炉效率降低，并给锅炉的安全和可靠运行带来很大隐患。锅炉结渣、积灰不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加，降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故，对锅炉运行危害严重。
四、技术内容：
1、技术原理
将锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器“四管”及省煤器后尾部烟道、空预器污染程度进行量化处理和图像转换，显示实时参考画面和污染数据，并根据临界污染因子及机组运行状况提出吹灰优化策略，实现污染监测与智能吹灰优化闭环反馈监测控制相结合，并具有锁气清灰和煤质在线调整功能。同时在此基础上，采用有限元法研究膜式水冷壁特点，根据热力系统状态空间原理和主导因素原理，建立锅炉、主要辅助系统及
设备的运行模型，开发炉膛结焦预警系统、高温区金属超温预警系统，建立结焦预警、超温预警控制数据库和锅炉炉膛及高温区结焦动态模型，可视化地在线显示炉内状态和结焦过程。
2、关键技术
在锅炉各受热面污染在线监测的基础上，实现系统开环运行操作指导与闭环反馈监测控制相结合的智能吹灰运行模式，降低排烟温度，提高锅炉效率；采用有限元法研究膜式水冷壁特点，建立锅炉、主要辅助系统及设备的运行模型，开发炉膛结焦预警系统、高温区金属超温预警系统，建立结焦预警、超温预警控制数据库和锅炉炉膛及高温区结焦动态模型，可视化地展示炉内状态和结焦过程；配合建立燃料管理系统、制粉优化监测系统、燃烧优化系统和锅炉运行防结焦经验管理模型。
3、工艺流程
（1）配置系统专用服务器污染监测系统软件和基础平台（2）确定和安装新增测点（3）安装调试“四管”（4）建立基于膜式水冷壁背面温度测量的结焦预警模块 (5）建立调试积灰污染洁净因子计算相关模块（6）建立调试锅炉性 能监测和预警监测相关模块（7）建立调试在线调整煤种功能模块（8）锅炉“四管”吹灰敏感性试验（9）炉膛积灰积渣特性试验（10）进行吹灰蒸汽压力对吹灰性能的影响试验 （11）积灰特性试验和吹灰强度及频次试验（12）搭建炉膛结焦预警画面（13）制定吹灰优化和结焦预警、超温预警策略（14）闭环运行试验和预警试验（15）与 SIS 系统对接。
图 1 电站锅炉智能吹灰优化与在线结焦预警系统流程图
五、主要技术指标：
可使电站锅炉排烟温度下降 3～6℃，锅炉效率提高 0.2％～0.5％。按需吹灰比定时吹灰可减少吹灰频次 1/2～2/3，预计每年可减少结焦次数 3～5 次，发电煤耗降低0.5～1.5g/kWh。同时，再热气温度得到有效控制，降低锅炉循环倍率，提高再热器温度或避免再热器超温，避免因结焦严重塌焦灭火事故的发生。
六、技术应用情况：
2008 年通过山东省科学技术厅组织的科学技术成果鉴定，鉴定结论为“本项目在电站锅炉智能吹灰优化研究与应用效果方面达到国内领先水平”。该技术目前已在华电、国电、大唐、华能、中电投、国投、河北省投等电力集团近百台机组实施了节能改造，其中 300MW 以上机组 40 多台，占目前国内火电机组总量的近 8％。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：华电邹县发电有限公司，内蒙古大唐托克托发电有限责任公司
1）华电邹县发电有限公司。建设规模：1000MW 机组#7 锅炉“锅炉智能吹灰优化与结焦预警系统”节能技术改造。主要技改内容：新增测点 24 个，新增 1 套采集器、1台套服务器、1 台工控机和 1 套显示器，建立数据采集和传输系统，建立优化吹灰优化和结焦预警系统。节能技改投资额约 180 万元，建设期 8 个月。年综合节能量 13600tce，年综合经济效益 1000 余万元，投资回收期 4 个月。
2）内蒙古大唐托克托发电有限责任公司。建设规模：600MW 机组#6 锅炉“智能吹灰优化与在线结焦预警系统”节能技术改造。主要技改内容：新增 1 套采集器、1 台套服务器、1 台工控机和 1 套显示器，并建立数据采集和传输系统，建立吹灰优化和结焦预警系统。节能技改投资额 150 万元，建设期 9 个月。年综合节能量 7000tce，年综合经济效益 560 余万元，投资回收期 4 个月。
八、推广前景和节能潜力：
目前需要实施本项目改造的锅炉约有 1000 多套，预计到 2015 年可改造其中的 30％（约 350 套），达到 350 万 tce/a 的节能能力。
