基于煤热解理论的磨煤机出口一次风温提升技术研究
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完成单位:国家能源菏泽发电有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
王广兵、刘 龙、魏小兵、李振强、乔德华、刘卫东、王常臻、周长伟
1、研究目标:
本项目通过结合煤种的热解动力学研究,论证国内常规主流燃煤锅炉常用的动力用煤的热解特性,为CO在线监测技术提供理论基础支持;结合上述研究,通过建立CO在线监测体系(包括在线监测设备、相应DCS的控制逻辑建模等),打破原来电厂制粉系统安全与提效过分严格制约、矛盾的瓶颈,在安全监控的前提下为科学化量化安提升锅炉效率提供了可行途径;建立一整套科学、量化、可控的CO实时在线安全及提效降耗监控系统;杜绝制粉系统(包括磨煤机本体、风粉管)的自燃事故;提升磨煤机出口一次风温度10℃以上,达到降低煤耗的作用。
2、关键技术研究:
2.1模拟不同负荷状况下CO在线监测数据库的中试研究。
2.2获取不同负荷情况下的CO数据参数;更换煤种时重新进行上述步骤并观察实际参数的变化量;
2.3分析获取的CO数据,设定制粉系统安全运行时的CO上限值与报警值;以5℃温升(最高温升不大于20℃)为梯段进行温度提升验证工作并建立不同温升梯段时的CO数据库模板;
2.4研究CO数据的规律,进行逻辑设定并调整相应的报警上下限值,并确保磨煤机出口温升10℃的安全可靠性;
2.5确定联锁执行方式,将CO实时在线监控系统整合进DCS系统,进入正常运行工作。
2.6报警预处理方案研究:设置两级报警体系:一级报警值用于报警下限的设置,此时密切关注CO数值变化,并适当调整冷热风门的开度以控制CO浓度的升高;二级报警值为报警上限值,处理方案为进行停磨联锁动作,必要时可以打开消防蒸汽以确保磨煤机的安全。
3、主要创新点概述:
3.1对磨煤机本体以及一次风粉管通过安装取样探头,可以实时在线监测磨煤机本体以及一次风粉管的全工况情况下的CO数值,通过煤的热解理论、对磨煤机以及一次风粉管的实际运行情况,可以做到全方位无死角地监控其安全性,并提供充足的时间裕量消除故隐患。
3.2在创新点一的基础上,建立磨煤机机一次风粉管的CO监控数据库,进而实现可控地、科学量化地提升磨煤机一次风出口温度,进而达到节能降耗的目的。
4、经济效益情况:
实施前,磨煤机出口平均热风温度70℃,对应排烟温度135.1℃,飞灰含碳量3.29%。实施后,磨煤机出口平均热风温度提升到80℃,对应排烟温度131.5℃,飞灰含碳量1.81%,排烟温度降低了3.6℃,降低供电煤耗0.576g/Kwh,飞灰含碳量降低了1.48%,降低供电煤耗1.184g/Kwh,总计降低供电煤耗1.76g/Kwh,2020年实现经济效益156万元。
5、应用情况及前景简述:
本项目完成后,可完成对磨煤机CO实时在线监控系统的关键技术研究和磨煤机出口风温提升关键技术研究,形成1-3项专利技术,为制粉系统安全监控以及一次风出口温度提升的推广和应用提供技术支持,此项目一旦推广成功,将会产生良好的社会效益。