【Ziel】 Im Rahmen der „Doppel-Kohlenstoff“-Strategie ist der effiziente und stabile Betrieb von Kohlekraftwerkskesseln entscheidend für die Spitzenlastglättung im Stromnetz, wobei die Überwachung des Temperaturfeldes ein Kernaspekt zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs darstellt. Um den Herausforderungen wie Abnahmen der Brennstoffstabilität, starken Lastschwankungen und der Rekonstruktion des Temperaturfeldes unter Bedingungen tiefer Spitzenlastregelung zu begegnen, wird ein zweibandiges Kesselfeuerraum-Temperaturfeld-Wiederherstellungssystem vorgeschlagen, das die inverse Monte-Carlo-Methode mit dem Tikhonov-Regularisierungsalgorithmus kombiniert und sich auf die genaue Erfassung des Querschnittstemperaturfeldes von Gegenstrombrennkesseln konzentriert. 【Methode】 Das System führt innovativ drahtlose Detektoren ein und überwindet damit die Verkabelungsschwierigkeiten herkömmlicher kabelgebundener Geräte im komplexen Kesselraum und bietet Hardware-Unterstützung für die Echtzeitüberwachung unter tiefen Spitzenlastbedingungen. Die Studie basiert auf Feldversuchen an einem 630-MW-Gegenstrombrennkessel unter verschiedenen Lastbedingungen (25 %, 33 %, 66 %) und zeigt signifikante Unterschiede im Temperaturfeld zwischen tiefer Spitzenlastregelung und konventionellem Betrieb: 【Ergebnisse】 Im Hauptbrennraum verschiebt sich bei geringer Last das Hochtemperaturzentrum vom geometrischen Zentrum (in Richtung linke und vordere Wand), bei hoher Last ist die Verteilung hingegen gleichmäßiger; im Ausbrandbereich konzentrieren sich Hochtemperaturbereiche nahe der Vorder- und Rückwände, bei niedriger Last bestehen erhebliche Unterschiede in der Fläche der Hochtemperaturzonen zwischen Vorder- und Rückwand, was auf eine geringe Brennstoffhomogenität hinweist. Die Analyse des Abdämpfungskoeffizienten zeigt zudem, dass der Ausbrandbereich (0,91–0,94) deutlich höhere Werte als der Hauptbrennraum (0,26–0,51) aufweist, was die Unterschiede der Strahlungseigenschaften der Flamme zwischen tiefer Spitzenlastregelung und konventionellem Betrieb bestätigt. 【Fazit】 Durch Optimierung der Algorithmen, Innovationen bei der Hardware und die gemeinsame Analyse der strukturellen Eigenschaften von Gegenstrombrennkesseln wurde ein hochpräzises Temperaturfeldüberwachungssystem entwickelt, das entscheidende Daten und einen ingenieurtechnischen Ansatz für die Diagnose des Brennstoffzustands, die Betriebsoptimierung und die sichere Regelung unter tiefen Spitzenlastbedingungen bietet und einen wichtigen praktischen Wert für den Tiefspitzenbetrieb von Kohlekesseln besitzt.

Temperaturfeld im Feuerraum; Strahlungstemperaturmessung; Flammenbild; Verbrennungsüberwachung; tiefe Spitzenlastregelung