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煤粉监测锅炉燃烧优化

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成果主要完成人

刘 伟、门清东、刘 刚、孟二亮、传 滨、徐济哲

项目概况

本项目改造的煤粉监测锅炉燃烧优化系统,采用微波原理直接对磨煤机出口管道内的煤粉质量流量、流速进行监测,测量精度高达1%,帮助动态调平一次风粉管内煤粉质量流量及流速,能有效降低煤粉堵管事故的发生并提前预警,同时煤粉管间分布和管内流态的调整能够降低一次风速和一次风率,优化煤粉粒度分布,确保煤粉在主燃烧区域充分燃烧,解决尾部烟道结焦和排渣的问题,提高锅炉运行安全性。 现电厂内缺少准确计量入炉的煤粉质量流量的设备,所以无法精确调整热态下的管道煤粉分布,管道之间的煤粉质量流量分布不均(管道煤粉流量预计偏差为10~30%),致使运行人员不得不提高一次风量、风速(当前的一次风率高于设计范围),造成煤粉粒度增加,火焰中心上移影响烟温。更严重的是缺少管道煤粉监测手段,很难发现个别管道出现堵管的趋势和迹象,往往煤粉管道80%以上堵塞甚至完全堵死才能够发现,给锅炉运行造成很大的安全隐患,同时处理粉管堵塞问题需要停止相关设备的运行且浪费大量的时间和人力,也会严重影响机组负荷。同时由于缺少入炉煤粉状态的有效监测手段,所以很难采取切合实际的二次风控制策略,对炉内不同区域的氧量控制难以达到最佳状态,影响炉效的同时还会增加热力型NOx的生成。 在精确掌握入炉煤粉状态的前提下,提出了“看煤不看风”的理念,改变了锅炉原有的操作习惯和运行方式,从入炉煤粉这一源头着手进行优化,一方面在保证煤粉流速相对平均的同时重点调整煤粉的分布和流态,改善炉内煤粉的燃烧效率;另一方面根据入炉煤粉的分布情况和流态,制定契合实际的二次配风策略,进一步提高锅炉燃烧效率、降低燃烧煤耗,降低NOX产出量,降低锅炉飞灰含碳率,稳定燃烧工况。煤粉监测锅炉燃烧优化系统对于管道煤粉的精确监测,为热态调整煤粉分布和流态提供了依据,也为进一步实现煤粉的自动在线调整创造了可能,是推动实现“智慧电厂”的重要手段。 结论:利用高频微波在线监测并优化调节管道煤粉质量流量、流速及流态能够有效减少堵管等问题的发生,还能够显著改善入炉煤粉的燃烧状态,同时结合炉内耐高温成像系统的视频和温度场分布等数据支持,能够进一步帮助用户掌握锅炉燃烧状态,更有针对性的调整配风策略,最后炉内耐高温成像系统还能及时发现炉内的结焦、偏烧、积灰、爆管等问题,帮助用户提起做好准备,减少锅炉安全运行的隐患。