風(fēng)、粉、灰在線測量技術(shù)實現(xiàn)電站煤粉鍋爐的節(jié)能減排
當(dāng)前，各燃煤發(fā)電廠面臨著節(jié)能和降低NOx排放的雙重壓力。但是，由于無法對鍋爐風(fēng)、粉、灰三組參數(shù)進行有效測量，因此只能通過整體參數(shù)進行燃燒控制，如通過鍋爐出口氧量和蒸汽參數(shù)等。在這種情況下，運
當(dāng)前，各燃煤發(fā)電廠面臨著節(jié)能和降低NOx排放的雙重壓力。但是，由于無法對鍋爐風(fēng)、
粉、灰三組參數(shù)進行有效測量，因此只能通過整體參數(shù)進行燃燒控制，如通過鍋爐出口氧量和蒸
汽參數(shù)等。在這種情況下，運行人員只能采取非常"保守"的控制方式進行燃燒控制，由此造成鍋
爐運行工況遠遠偏離最佳值。
實現(xiàn)燃燒過程精確控制的關(guān)鍵技術(shù)在于對每個燃燒器的風(fēng)煤比實現(xiàn)在線監(jiān)控，即分別對
進入每個燃燒器煤粉的質(zhì)量流量以及二次風(fēng)流量進行監(jiān)控。中儲式制粉系統(tǒng)由于通過給粉機送粉，
容易實現(xiàn)單個燃燒器風(fēng)粉比對在線監(jiān)控。但是現(xiàn)代大型煤粉鍋爐一般都采用直吹式制粉系統(tǒng)，一
臺磨煤機配置一組燃燒器，各燃燒器之間的煤粉質(zhì)量流量存在較大偏差，最多達±30%以上。風(fēng)
煤比較低的燃燒器內(nèi)將產(chǎn)生過高的飛灰含碳量和還原性氣氛，不但使燃燒效率降低，還容易結(jié)焦
和積灰，并對水冷壁產(chǎn)生高溫腐蝕；而風(fēng)煤比較高的燃燒器內(nèi)將產(chǎn)生過高的NOx排放。
目前，防止風(fēng)煤比低的燃燒器發(fā)生滅火事故和飛灰含碳量過高的唯一辦法就是加大送風(fēng)量，
結(jié)果不但導(dǎo)致排煙損失增加，也導(dǎo)致NOx排放濃度增高。
實現(xiàn)各燃燒器內(nèi)風(fēng)煤比均勻一致的方法
實現(xiàn)每個燃燒器風(fēng)煤比均勻一致的關(guān)鍵技術(shù)是對煤粉管內(nèi)的煤粉質(zhì)量流量的在線監(jiān)控，
然后通過可調(diào)縮孔對煤粉分配進行調(diào)平。除此之外，還要對每個燃燒器的二次風(fēng)流量進行監(jiān)控。
但是我國生產(chǎn)的鍋爐都不具備監(jiān)測單個二次風(fēng)流量的條件，為此應(yīng)借鑒歐美國家的二次風(fēng)道設(shè)計
方式.
墻式燃燒方式單個二次風(fēng)道結(jié)構(gòu)
切圓燃燒方式單個二次風(fēng)道結(jié)構(gòu)
即使不具備改造條件，也應(yīng)至少實現(xiàn)墻式燃燒方式鍋爐大風(fēng)箱兩側(cè)二次風(fēng)流量測量準(zhǔn)確。
對于切圓燃燒方式鍋爐，則至少要把鍋爐左右二次風(fēng)道均分為二，實現(xiàn)每個角的風(fēng)量相等。
切圓燃燒方式二次風(fēng)道均分結(jié)構(gòu)
如果能把所有燃燒器風(fēng)煤比調(diào)整均勻，不但能大幅降低飛灰含碳量，還可以在不降低鍋爐
效率的條件下，降低爐內(nèi)氧量，大幅降低NOx排放。因此以煤粉調(diào)平為基礎(chǔ)的燃燒調(diào)整方法在國
外已經(jīng)成為SCR、SNCR脫硝系統(tǒng)以及新型低氮燃燒器的有益補充。同時也可為以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)
挖掘為基礎(chǔ)的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)。還可以強化DCS系統(tǒng)的燃燒調(diào)整功能。
對一次風(fēng)流量的優(yōu)化控制
降低NOx排放的另一個必須考慮的因素是磨煤機入口風(fēng)量， 由于大部分NOx是燃料型NOx，
磨煤機入口風(fēng)量越高，燃料型NOx排放量越大。因此要盡可能降低一次風(fēng)量。如果因為一次風(fēng)量
降低而導(dǎo)致石子煤排量過高，則應(yīng)考慮縮小風(fēng)環(huán)截面積，提高風(fēng)環(huán)風(fēng)速。
優(yōu)化磨煤機風(fēng)環(huán)尺寸
對煤粉細度的優(yōu)化控制
煤粉細度越高，煤粉顆粒越容易燃盡。煤粉分配也越容易調(diào)平。但是磨煤機能耗也高，
因此要通過試驗確定最佳煤粉細度。
為了提高煤粉細度，可以采取延長煤粉分離器擋板長度等措施來實現(xiàn)。
延長煤粉分離器擋板能提高煤粉細度
燃燒優(yōu)化調(diào)整的13個目標(biāo)
（1）爐膛出口整個截面處于氧化性氣氛，氧量值為3%左右。
（2）熱態(tài)運行條件下各煤粉管道之間純空氣流速偏差不高于平均值±2%。
（3）各煤粉管道之間煤粉流速偏差不高于平均值±5%。
（4）各煤粉管道之間煤粉質(zhì)量流量偏差不高于平均值±10%。
（5）所有煤粉管內(nèi)煤粉細度達到：200目網(wǎng)篩（按ASTM標(biāo)準(zhǔn)，下同）的通過量至少為75%；50目網(wǎng)篩通過量至少為99.9%。
（6）磨煤機通風(fēng)量的精確測量與控制，測控精度至少為±3%。
（7）OFA風(fēng)量的精確測量和控制，測控精度至少為±3%。
（8）對一次風(fēng)煤比按設(shè)定曲線進行精確控制。
（9）各煤粉管內(nèi)煤粉流速不低于17m/s。
（10）各燃燒器及風(fēng)門擋板變形量小于6mm。
（11）各燃燒器之間二次風(fēng)量的分配偏差要小于平均值±10%。
（12）對給煤量進行精確測量和控制。
（13）盡可能保證原煤質(zhì)量及煤塊尺寸不變。
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