宋大勇， 刘维岐, 张家维

(国家能源集团科学技术研究院有限公司，辽宁 沈阳 110100)

引 言

火电厂锅炉优化燃烧是火电厂节能减排和安全的关键所在[1]。对炉膛内的温度场进行测量，可以对不均匀的燃烧进行矫正，防止由于烟气的聚集而造成水冷壁的磨损和结焦，并预先抑制由燃烧偏斜造成的汽包两侧水位的偏差，以避免产生重大事故；而对炉膛出口的温度进行监测，不仅可以避免温度过高引发的管壁超温和过热器结焦，防止出口的启动温度提高过快对再热器管产生的损伤，而且通过对炉膛出口在不同负荷下的问题反馈，及时调整辐射热和对流热的比例，以提高热回收效率。另外，通过炉膛温度场监测还能够对燃烧器的风量分配、风煤比进行优化，对燃烧火焰的中心高度进行控制，以提高燃烧的效率；此外，还可以防止局部过热，减小氮氧化物的排放以及降低后续尾气脱硝的成本[2]。总之，炉膛温度场测量对锅炉优化燃烧具有重要意义。

1 炉膛温度测量方式

目前，炉膛温度测量方式主要有接触式传感器探测、辐射式温度计、飞灰颗粒辐射光谱法、声波测温法和激光光谱测温法。其中，接触式传感器探测是利用温度传感器作为测量探针，置于燃烧场内进行测量。该传感器虽然使用方便，但比较笨重、易变形、故障率高，而且测温范围受限[3]。辐射式温度计和飞灰颗粒辐射光谱法属于被动测温方法，辐射式温度计测温主要是通过烟气的红外辐射来测量温度，但由于炉膛内的温度是不均匀分布的状态，并且烟气成分的不确定性以及飞灰颗粒的影响，都会造成待测区域的不稳定，而导致测量误差很大[4]；……