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龙图腾网获悉山东上奥电力科技有限公司申请的专利电站锅炉吹灰器运行优化与状态监测系统和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114034054B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111296898.8，技术领域涉及：F23J1/06；该发明授权电站锅炉吹灰器运行优化与状态监测系统和方法是由董瑞信;董婕;董爽设计研发完成，并于2021-10-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本电站锅炉吹灰器运行优化与状态监测系统和方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种燃煤电站锅炉吹灰器运行优化与状态监测系统和方法，包括设置的热工测量系统、物理隔离装置、服务器、数据转换装置或控制器、操作员站，在服务器中安装有数据通讯模块、数据库、吹灰器运行优化与监测系统模块，热工测量系统经其数据总线与DCS系统或SIS系统连接，或与服务器直接连接，DCS系统或SIS系统经物理隔离装置与服务器连接，再通过通讯协议和通讯模块，将热工测点数据和DCS系统或SIS系统数据向数据库传送，吹灰器运行优化与监测系统模块从数据库中读取数据、存入优化计算结果，操作员站与服务器中数据库数据交互，进行客户端监测，数据转换装置或控制器分别与服务器和DCS系统通讯，实现吹灰器运行优化指令对吹灰器的控制和运行状态监测。

本发明授权电站锅炉吹灰器运行优化与状态监测系统和方法在权利要求书中公布了：1.本发明提供一种燃煤电站锅炉吹灰器运行优化与状态监测系统的方法，包括设置的热工测量系统、物理隔离装置、服务器、数据转换装置或控制器、操作员站，在服务器中安装有数据通讯模块、数据库、吹灰器运行优化与监测系统模块，其中吹灰器运行优化与监测系统模块包含锅炉受热面污染监测与吹灰器运行优化模块、吹灰器运行状态监测模块，热工测量系统经其数据总线与DCS系统或SIS系统连接，或与服务器直接连接，DCS系统或SIS系统经物理隔离装置与服务器连接，再通过通讯协议和通讯模块，将热工测点数据和DCS系统或SIS系统数据向数据库传送，吹灰器运行优化与监测系统模块从数据库中读取数据、存入优化计算结果，操作员站与服务器中数据库数据交互，进行客户端监测，数据转换装置或控制器分别与服务器和DCS系统通讯，实现吹灰器运行优化指令对吹灰器的控制和运行状态监测； 设置的热工测量系统，包括烟温测量装置、汽水温度测量装置、蒸汽温度测量装置、烟气压力测量及变送装置、蒸汽压力测量及变送装置、声波测量及传感装置、数据采集装置、通讯缆、数据总线，其中烟温测量装置、烟气压力测量及变送装置分别固定在锅炉膜式壁或水冷壁上，布置在锅炉内各个受热面、省煤器、空预器的进口和出口，及炉膛出口，用于测量锅炉内各个受热面进、出口及炉膛出口的烟气温度和烟气压力参数，烟温测量装置可采用热电偶、远红外测温仪或声波测温装置，并均布成多点或成网格法布置；汽水温度测量装置分别布置在各个受热面、省煤器的进口和出口汽水联箱或集箱上，用于测量各个受热面、省煤器的进口和出口的汽水温度参数；蒸汽温度测量装置、蒸汽压力测量及变送装置、声波测量及传感装置三种测量装置，或其中一种、两种，分别安装在吹灰器汽门后的直管段上，分别用于测量吹灰器内蒸汽温度参数、压力参数、声音参数；烟温测量装置、汽水温度测量装置、蒸汽温度测量装置和声波测量及传感装置，分别经补偿电缆与数据采集装置连接，数据采集装置与数据总线连接，烟气压力测量及变送装置、蒸汽压力测量及变送装置与数据总线连接，实现热工测量参数传送； 其特征在于，锅炉受热面污染监测与吹灰器运行优化模块，包括以下步骤： 步骤1，计算炉膛出口平均烟温 对于在炉膛出口进行分区和增加烟温测量装置的，测出每个分区的烟温参数θi，再采取烟气流通面积加权平均，依据式 求出或先求出炉膛出口烟温θ与炉膛出口截面积的函数关系θs＝fS，依据式 积分求得 可把炉膛出口截面积根据大小分成4到16个分区，N代表炉膛出口分区数量；ΔSi为对应炉膛出口截面i分区面积，m2；θi对应炉膛出口截面i分区的烟温，℃； 其中，θs为炉膛出口微元截面烟温，℃，θs＝fs；ds为炉膛出口微元截面积，m2；对于依据锅炉水冷壁与炉膛内烟气的热平衡计算的，依据式 求得再依据式及依据对应燃料烟气温-焓关系图表，求出其中，Bj为计算燃料消耗量，kgh；Q1为每kg燃料送入炉膛的有效利用热量，kJ；Dslrhslr为水冷壁入口热量，kJ；Dfcqh″为汽水分离器蒸汽出口热量，kJ；Dfcq＝Dslr-Dfcs为分离器出口蒸汽流量，kgh；Dfcsh′为汽水分离器分离出水的热量，kJ；Dfcs为分离器出口水流量，kgh；Dslr为炉膛水冷壁入口给水量，kgh；h″为汽水分离器出口蒸汽焓，kJkg；h′为汽水分离器分离后水焓，kJkg；hslr为炉膛水冷壁入口给水焓，kJkg；为炉膛出口平均烟气焓，kJkg；为炉膛出口烟气平均定压比热容，kJkg·k；为炉膛保热系数； 对于省煤器出口到炉膛出口之间烟道内多个受热面逆烟气流动方向逐一进行汽水与烟气热平衡换热计算的，可倒推出炉膛出口烟温 炉膛出口平均烟温可根据上述方法，采用任一种或两种、三种方法获得，获得的可以相互验证； 步骤2，计算水冷壁的平均沾污系数ζpj： 根据式： ζ＝ψχ 可求得水冷壁的沾污系数ζpj；其中，Ta为理论燃烧温度，K，以输入炉膛的有效热量作为火焰的绝热燃烧焓；M为与炉膛结构有关，代表火焰中心位置的常量；al炉膛黑度，是一个表示火焰有效辐射的假想黑度；qF为水冷壁受热面的单位热负荷，KJm2；F1为炉膛壁面面积，m2；χ为水冷壁的角系数，对于大容量炉膛膜式水冷壁，χ＝1； 步骤3，计算经济吹灰频率和水冷壁的最佳吹灰时间： 依据式： 其中，QFll为炉膛理论幅射吸热量，kJ；QFsj为实际吸热量，kJ；qFll为炉膛辐射受热面理论热负荷，kJm2；H1炉膛辐射受热面面积，m2； 在煤质成份稳定及工况相同的情况下，ζpj为炉膛出口平均烟温的函数，而为时间的函数； 在t＝τ0至t＝τ0+Δτ时间段，吹灰器不吹灰时，炉膛实际辐射吸热量为： 在t＝τ0至t＝τ0+Δτ时间段进行n次吹灰时，炉膛实际辐射吸热量为： 全部吹灰器n次吹灰支出为Qchzc＝nτ1mzIch-I0， n次吹灰收益： 对Qsy求最大值时，并令Qsy′＝0，可求出最佳吹灰次数n，根据求出水冷壁的最佳吹灰时间； τ1为每个吹灰器一次动作所需时间min，m为该过程所消耗的蒸汽流量kgmin，z为炉膛吹灰枪数量；Ich为吹灰蒸汽的汽源焓值，kjkg；I0为凝汽器入口焓值，kjkg； 步骤4，限定条件计算与设定： 依据α＝α″1-Δα1-Δαzf，计算一定时间段炉膛过量空气系数变化率；依据计算一定时间段锅炉负荷变化率； 其中，一定时间段可设定为3分钟、5分钟、10分钟或15分钟，α为炉膛过量空气系数，α″1为炉膛出口过量空气系数，Δα1为炉膛漏风系数，Δαzf为制粉系统漏风系数；N为锅炉运行负荷，MW；ΔN为锅炉运行负荷变化量，MW；ε0、μ0针对不同煤质通过大数据寻优或试验确定，做为限定条件，输入吹灰器运行优化与监测系统模块中； 其特征在于，吹灰器运行状态监测模块包括： 利用声波测量及传感装置测量流过吹灰器蒸汽阀门后的蒸汽声强级，监测吹灰器的运行状态的： 吹灰器运行状态信号为运行，且当t≤t0，同时L≥L1时，判定正常吹灰； 吹灰器运行状态信号为否，且当t≥t0，同时L≤L0时，判定吹灰器无吹灰；吹灰器运行状态信号为否，且当t≥t0，同时L0≤L≤L1时，判定吹灰器蒸汽阀门漏气； 吹灰器运行状态信号为运行，且当t≥t0，同时L≥L1时，判定吹灰器卡涩；吹灰器运行状态信号为运行，且当t≥t0，同时L≤L0时，判定吹灰器堵塞； 其中，L为吹灰器蒸汽阀门后的蒸汽声强级，单位dB；L1为蒸汽吹灰时低限声强级，单位dB；L0为吹灰器蒸汽阀门关闭后无蒸汽流动时声强级高限值，单位dB； 利用蒸汽压力测量及变送装置测量流过吹灰器蒸汽阀门后的蒸汽压力，监测吹灰器的运行状态的： 吹灰器运行状态信号为运行，且当t≤t0，同时p≥p1时，判定正常吹灰； 吹灰器运行状态信号为否，且当t≥t0，同时p≤p0时，判定吹灰器无吹灰；吹灰器运行状态信号为否，且当t≥t0，同时p0≤p≤p1时，判定吹灰器蒸汽阀门漏气； 吹灰器运行状态信号为运行，且当t≥t0，同时p≥p1时，判定吹灰器卡涩；吹灰器运行状态信号为运行，且当t≥t0，同时p≤p0时，判定吹灰器堵塞； 其中，p为流过吹灰器蒸汽阀门后的蒸汽压力，单位MPa；p1为蒸汽吹灰时低限压力，单位MPa；p0为吹灰器蒸汽阀门关闭后无蒸汽流动时高限压力值，单位MPa； 利用蒸汽温度测量装置测量流过吹灰器蒸汽阀门后的蒸汽温度，监测吹灰器的运行状态的： 吹灰器运行状态信号为运行，且当t≤t0，同时T≥T1时，判定正常吹灰； 吹灰器运行状态信号为否，且当t≥t0，同时T≤T0时，判定吹灰器无吹灰；吹灰器运行状态信号为否，且当t≥t0，同时T0≤T≤T1时，判定吹灰器蒸汽阀门漏气； 吹灰器运行状态信号为运行，且当t≥t0，同时T≥T1时，判定吹灰器卡涩；吹灰器运行状态信号为运行，且当t≥t0，同时T≤T0时，判定吹灰器堵塞； 其中，T为流过吹灰器蒸汽阀门后的蒸汽温度，单位K；T1为蒸汽吹灰时低限温度值，单位K；T0为吹灰器蒸汽阀门关闭后无蒸汽流动时高限温度值，单位K； 上述t0为每个吹灰器一次动作所需时间高限值，单位分钟min，根据吹灰器的长吹、短吹、半长吹吹灰时段的运行速度及吹灰器行程确定。

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