[發(fā)明專利]煤粉管道風(fēng)粉在線調(diào)平方法

有效

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• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102853447A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃振江;吉云;祝敬偉;王繼明;張文琴;廖路;楊立賓
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華電天仁電力控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: F23N1/02
• 分類號: F23N1/02
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，并且是基于對煤粉管煤粉濃度和一次風(fēng)速精確測量、安裝可調(diào)縮孔和煤粉流量平衡閥系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，調(diào)節(jié)煤粉管道的風(fēng)粉平衡，優(yōu)化風(fēng)煤比。

背景技術(shù)

現(xiàn)代大容量機(jī)組普遍應(yīng)用的直吹式制粉系統(tǒng)，各個燃燒器對應(yīng)的煤粉管道內(nèi)風(fēng)速的分布、煤粉流量的分布及均衡性對爐內(nèi)燃燒的安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性有著至關(guān)重要的影響。

然而當(dāng)前，大容量直吹式制粉系統(tǒng)的監(jiān)視測點(diǎn)僅僅局限在一次風(fēng)總量、進(jìn)入每臺磨煤機(jī)的煤粉總量的測量，對于從磨煤機(jī)出口出來的煤粉如何進(jìn)入單只燃燒器對應(yīng)的各個一次風(fēng)管道的情況如何還是模糊的，無法測量的，只能默認(rèn)煤粉趨于平衡。但是，熱力試驗(yàn)對煤粉管道的試驗(yàn)結(jié)果表明，一臺磨煤機(jī)出口對應(yīng)的四、五個煤粉管道內(nèi)的煤粉濃度分布是極度不平衡的，甚至可能超過±30%的偏差。這對機(jī)組運(yùn)行存在著嚴(yán)重影響，隨著對電站指標(biāo)要求的不斷提高，煤粉分配不均已經(jīng)給電廠的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性帶來了嚴(yán)重制約，是節(jié)能減排任務(wù)亟待解決的問題。

而目前煤粉管道風(fēng)、粉調(diào)平主要存在以下問題：

1.煤粉分配存在不均衡

由于一次風(fēng)管道沿程阻力不均，磨煤機(jī)出口處管道壓差有所不同，在煤粉經(jīng)過磨煤機(jī)出口進(jìn)入煤粉管道的分布就會產(chǎn)生偏差，甚至達(dá)到±30%以上。要是煤粉分布不均加上二次配風(fēng)影響，極有可能出現(xiàn)高煤粉濃度遇到低二次風(fēng)量或低煤粉濃度遇到高二次風(fēng)量的情況，會即降低鍋爐燃燒的效率和又增加NOx生成量。

同時，煤粉到達(dá)燃燒器前是需要經(jīng)過管道彎頭的，會形成繩狀煤粉流，特別在磨煤機(jī)性能狀態(tài)下降情況下，煤粉細(xì)度增大，煤粉出現(xiàn)的繩狀流會更加嚴(yán)重。這樣進(jìn)入燃燒器的煤粉濃度分布就會很不均勻，會給火焰穩(wěn)定性和燃燒分布產(chǎn)生不利影響。

2.煤粉管道的測量缺乏先進(jìn)的在線測量手段

目前，煤粉管道的煤粉濃度和一次風(fēng)速普遍缺乏有效的在線監(jiān)測手段，煤粉管道內(nèi)的分布情況還是依靠煤粉取樣的方式測量，使用取樣槍在煤粉管道中等速抽取試樣，稱重法稱重，得到煤粉相對的質(zhì)量流量。這種測量方式并不是現(xiàn)場運(yùn)行中常用的方法，而是在機(jī)組熱力試驗(yàn)時才采用。測量煤粉流量過程需要耗費(fèi)大量的人力和時間。試驗(yàn)人員對設(shè)備的操作、取樣點(diǎn)的選擇也對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性有影響。

一次風(fēng)速的測量普遍使用靠背管，測量準(zhǔn)確度低，標(biāo)定復(fù)雜，測量局限于冷態(tài)測量，與熱態(tài)運(yùn)行的實(shí)際數(shù)據(jù)偏差較大。

隨著燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，對煤粉濃度和一次風(fēng)速這個參數(shù)的實(shí)時性和精準(zhǔn)性有更高的要求，需要配置的在線煤粉流量監(jiān)測系統(tǒng)。測量系統(tǒng)在滿足測量精度的要求的同時，又要安全可靠，維護(hù)量小。

3.煤粉管道缺乏調(diào)平手段

鍋爐的制粉系統(tǒng)一般都是一臺磨配置一組四或五個煤粉管，每只煤粉管對應(yīng)一只燃燒器。煤粉調(diào)平的目的是調(diào)整煤粉流速的偏差，改善煤粉濃度均衡性，做到單只煤粉管的煤粉濃度分布均勻，風(fēng)煤比趨于優(yōu)化的效果。但是，這樣的調(diào)節(jié)目標(biāo)需要必要的調(diào)節(jié)手段，就目前的設(shè)備狀態(tài)而言是難以實(shí)現(xiàn)的。所以，進(jìn)行必要的設(shè)備改造，增加縮孔、和煤粉流量平衡調(diào)節(jié)閥是有效的改造方案，這樣可以實(shí)現(xiàn)對煤粉管中氣固兩相流的有效調(diào)節(jié)，結(jié)合監(jiān)測設(shè)備的診斷，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、粉調(diào)平。最終實(shí)現(xiàn)每個燃燒器的一次風(fēng)煤粉濃度分布均勻、風(fēng)煤比優(yōu)化。

隨著燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展和完善，增加先進(jìn)的監(jiān)測系統(tǒng)和必要的調(diào)節(jié)設(shè)備已經(jīng)是燃燒優(yōu)化深入進(jìn)行的必要條件。先進(jìn)的監(jiān)測系統(tǒng)能夠給燃燒優(yōu)化策略提供更加準(zhǔn)確可靠的一次風(fēng)分布數(shù)據(jù)。煤粉調(diào)平則可以在監(jiān)測系統(tǒng)的診斷下，精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)一次風(fēng)速、煤粉濃度，得到更加平衡的風(fēng)、粉分布，為燃燒優(yōu)化提供必要的前提條件。所以，煤粉管的精準(zhǔn)調(diào)平技術(shù)是整合燃燒優(yōu)化技術(shù)的關(guān)鍵步驟，屬于燃燒優(yōu)化調(diào)節(jié)技術(shù)的核心內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明在設(shè)備改造和精確測量的基礎(chǔ)上，運(yùn)用氣固兩相流的流動原理，通過改變煤粉管道沿程流動阻力和增加必要煤粉受阻流動變化，調(diào)整一次風(fēng)速平衡，在一次風(fēng)速平衡的基礎(chǔ)上調(diào)整煤粉濃度分布平衡，最終實(shí)現(xiàn)燃燒優(yōu)化調(diào)節(jié)的關(guān)鍵調(diào)平，即一次風(fēng)、粉平衡，提供優(yōu)化操作的基礎(chǔ)，保證降耗與減排效果的實(shí)現(xiàn)。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種煤粉管道風(fēng)粉在線調(diào)平方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）在每個煤粉管道安裝可調(diào)縮孔，沿煤粉流動方向在可調(diào)縮孔下游的煤粉管道上安裝煤粉流量在線監(jiān)測系統(tǒng)，在磨煤機(jī)出口處的每個煤粉管道上安裝煤粉流量平衡閥；