管式加热炉对流受热面的积灰、结垢是影响加热炉安全、高效运行的重要因素之一,而采用吹灰器吹灰是解决这一问题最常用最有效的方法。目前管式炉广泛采用的周期性吹灰方法具有很大的盲目性,因此本文从管式炉运行状态分析入手,以连续重整管式加热炉为研究对象,提出了一套适用于管式炉的受热面积灰、结垢在线监测方法,阐述了监测方法的基本原理,并在此基础上开发了一套积灰、结垢在线监测与吹灰优化系统。 在分析研究总结现有的管式炉各类受热面的各种灰污监测技术和模型的基础上,基于管式炉运行过程中可测量的参数,结合管式加热炉对流受热面实际传热系数和理想传热系数理论计算模型,提出了包括管式炉对流受热面、余热锅炉和空气预热器在内的各受热面的在线监测模型,以洁净因子表征受热面灰污对管式炉受热面的影响。 电炉以对流受热面灰污的在线监测数据为依据,推导出了优化吹灰模型,根据蒸汽吹灰器消耗蒸汽能量损失成本、积灰能量损失成本和加热炉系统能量损失成本之和最小的原则,确定了最优吹灰时间间隔。 在现有吹灰器研究和运行水平的基础上,建立了包括数据通讯模块、数据处理模块、灰污监测模块、吹灰优化模块和吹灰自动控制模块在内的管式加热炉灰污在线监测与吹灰优化系统。着重描述了PCBCS的软、硬件设计以及PCBCS与DCS之间基于Modbus协议的通讯实现。初步运行表明,该系统稳定、可靠,基本可以满足自动优化吹灰与监控的要求,对管式加热炉的优化吹灰与监控系统的改造具有较好的参考价值。