300MW机组基于声学炉膛二维温度场在线监测研究与应用
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完成单位:山西大唐国际云冈热电有限责任公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-145
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
李志强、王佳宇、彭日亮、谷宏彬、刘志敏、赵 瑞、刘柏林、罗常中
在大型火力发电厂,锅炉内温度场的分布是反映燃烧过程的重要参数,直接影响到锅炉的着火、燃尽以及经济性、安全性,对于锅炉控制和诊断具有极为重要的意义。目前集团内大部分电厂对炉膛温度的测量基本局限于两种测量方式温度探针测量和红外测量,这两种风湿存在着不同的缺陷,所以急需一种新型的方式解决方案,因此,我们提出基于声学炉膛二维温度场在线监测的方式。
项目主要是完成一套声波测量计算机监控系统,研究在炉膛和烟道安装声波探测装置,探测炉膛SOFA风层截面及以下四个墙面的路径温度,构建其各面上二维温度场;检测锅炉烟道烟气温度、流速,以及烟道积灰厚度,利用流速测量结果修正因流速造成的炉膛测温偏差,为锅炉燃烧优化调整提供直接测量数据。利用非接触式声波测量原理,可以在线测量炉膛燃烧器、炉膛主燃烧区、尾部烟道温度场等大面积烟道而传统测量方式无法实现的测温对象。
2023年3月份项目实施完成后,采用声波法实现对烟气温度场分布的在线测量,根据实时区域内的温度场分布情况,可以利用该技术进行拓展到整个锅炉的智能化调整。根据炉膛温度场实时监测结果可以指导运行调整、控制火焰中心位置,矫正燃烧不均衡;也可根据能量变化指导运行调整、优化风煤比,提高燃烧效率;
项目实施后,可直接指导操作人员合理调整锅炉燃烧,优化调整锅炉一、二次风配比、风煤比、磨煤机运行参数等,使锅炉长期稳定地保持在接近于平衡燃烧状态,适时的智能吹灰,可降低锅炉飞灰含碳量0.5—1.0%,锅炉效率提升0.5—1.0%,按照锅炉效率提升0.5%,机组综合供电煤耗可降低1.5g/kwh。全年按照5000利用小时计算,全年可节约标准煤2250吨,标煤价格按照700元/吨,300MW机组一年节约煤炭成本:0.225X700=157.50万元。监控炉膛出口温度,减少过热器喷水量,提高回热效率(过热器喷水每减少10t/h,煤耗降低约0.52g/kwh)煤价按照700元/吨,全年按照5000利用小时计算,全年可节约标准煤780吨,300MW机组一年节约煤炭成本:0.078X700=54.60万元。合计节约:212.10万元。项目实施后的间接效益包括:提高控制水平、焦化现象的最低化、完善智慧电厂解决方案。