[發(fā)明專(zhuān)利]煤粉鍋爐改燒煙煤變磨煤機(jī)組合燃燒特性測(cè)量方法與系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310268938.7
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103323573A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/22
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/22;F23C5/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種煤粉鍋爐改燒煙煤變磨煤機(jī)組合燃燒特性測(cè)量方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，全國(guó)各地的用電量越來(lái)越大，對(duì)煤的需求量也越來(lái)越多，電煤的生產(chǎn)和運(yùn)輸與用電需求的矛盾越來(lái)越突出，已經(jīng)成為制約我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，引起了廣泛關(guān)注。2006年我國(guó)煤炭消耗23.4億噸，比2000年增長(zhǎng)了近11億噸，從而造成煤炭的供應(yīng)緊張；與此同時(shí)，隨著全國(guó)范圍內(nèi)煤價(jià)的不斷上漲，造成發(fā)電成本不斷增加，為降低發(fā)電成本，電廠紛紛開(kāi)始尋找低價(jià)位煤種，這就造成多數(shù)電廠很難保證長(zhǎng)期燃用單一的設(shè)計(jì)煤種；另外，我國(guó)煤炭資源分布不平衡，新疆、內(nèi)蒙、山西和陜西的煤炭資源占全國(guó)資源的81.3%，南方90%的煤又集中在云南、貴州和四川，而我國(guó)煤炭消耗主要集中在東部和南方，使得北煤南運(yùn)，西煤東運(yùn)，因運(yùn)力的嚴(yán)重不足等多種因素，導(dǎo)致很多電廠必須對(duì)鍋爐進(jìn)行摻燒甚至改燒]；此外，煤炭消費(fèi)又是導(dǎo)致我國(guó)SO₂排放的主要原因，全國(guó)80%以上的SO₂排放來(lái)自于燃煤排放，2005年全國(guó)的SO₂排放量為2549萬(wàn)噸，比2000年增加了27%，大量的SO₂排放已經(jīng)使我國(guó)l/3的國(guó)土面積淪為酸雨區(qū)，能源消費(fèi)也是造成我國(guó)溫室氣體排放的主要原因，因此我國(guó)也面臨著越來(lái)越大的要求減排溫室氣體的國(guó)際壓力。

廣東省是一個(gè)煤炭匱乏的省份。2006年，廣東煤炭行業(yè)集體退出，已無(wú)煤炭生產(chǎn)，全年全省調(diào)進(jìn)原煤總量7651.64萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中外省調(diào)入6754.97萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，國(guó)外進(jìn)口896.67萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，所以廣東省內(nèi)的電廠很早就開(kāi)始燃用非設(shè)計(jì)煤種，在鍋爐摻燒非設(shè)計(jì)煤種方面做了大量的工作（如湛江電力有限公司），取得了一些好的經(jīng)驗(yàn)。但由于客觀條件的限制，摻燒的依據(jù)基本采用的是煤中各成分簡(jiǎn)單的算術(shù)加和法，該方法對(duì)部分煤質(zhì)的燃燒特性、灰熔融特性接近的煤種是基本可行的，但對(duì)煤的燃燒特性或灰特性差異較大時(shí)，該方法科學(xué)依據(jù)的不足性就凸現(xiàn)出來(lái)，影響了鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。與此同時(shí)，長(zhǎng)期燃燒、摻燒劣質(zhì)煤種帶來(lái)的溫室氣體、NOx和SOx等污染物排放也是引起廣泛關(guān)注的一大問(wèn)題。因此，對(duì)于長(zhǎng)期燃用非設(shè)計(jì)煤種的電廠，為了增強(qiáng)大型火電廠對(duì)煤種的適應(yīng)性，降低發(fā)電成本，提高電廠的經(jīng)濟(jì)性和安全性，眾多電廠不得不開(kāi)始對(duì)鍋爐進(jìn)行系統(tǒng)改造來(lái)滿足要求。例如天津大港發(fā)電廠對(duì)300MW機(jī)組進(jìn)行了改造，改燒煙煤取代原有的貧煤設(shè)計(jì)煤種，取得了良好效果；又如云浮發(fā)電廠針對(duì)來(lái)煤煤質(zhì)變化大所帶來(lái)的一系列問(wèn)題，對(duì)鍋爐系統(tǒng)的燃燒器區(qū)域和制粉系統(tǒng)進(jìn)行了改造，達(dá)到了預(yù)期的效果。

改燒煙煤的同時(shí)需要對(duì)鍋爐做出相應(yīng)改造，而改造的依據(jù)是改燒煙煤后鍋爐燃燒特性的變化，其中磨煤機(jī)組合又特別影響著鍋爐燃燒特性的變化及鍋爐的改造，因此，對(duì)各種磨煤機(jī)組合下改燒煙煤煤粉鍋爐燃燒特性的測(cè)量研究迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述情況，本發(fā)明提出了一種煤粉鍋爐改燒煙煤變磨煤機(jī)組合燃燒特性測(cè)量方法與系統(tǒng)。

一種煤粉鍋爐改燒煙煤變磨煤機(jī)組合燃燒特性測(cè)量方法，包括步驟：

建立煤粉鍋爐的模型；

對(duì)所建立的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

采用FLUENT軟件對(duì)各種磨煤機(jī)組合下改燒煙煤的煤粉鍋爐的燃燒過(guò)程進(jìn)行模擬；

通過(guò)所模擬的燃燒過(guò)程，測(cè)量各種磨煤機(jī)組合下的鍋爐爐膛出口參數(shù)和沿爐膛高度分布參數(shù)，得到各種磨煤機(jī)組合下改燒煙煤后煤粉鍋爐的燃燒特性。

一種煤粉鍋爐改燒煙煤變磨煤機(jī)組合燃燒特性測(cè)量系統(tǒng)，包括：

模型建立單元，用于建立煤粉鍋爐的模型；

網(wǎng)格劃分單元，用于對(duì)所建立的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

數(shù)值模擬單元，用于采用FLUENT軟件對(duì)各種磨煤機(jī)組合下改燒煙煤的煤粉鍋爐的燃燒過(guò)程進(jìn)行模擬；

參數(shù)測(cè)量單元，用于通過(guò)所模擬的燃燒過(guò)程，測(cè)量各種磨煤機(jī)組合下的鍋爐爐膛出口參數(shù)和沿爐膛高度分布參數(shù)，得到各種磨煤機(jī)組合下改燒煙煤后煤粉鍋爐的燃燒特性。

本發(fā)明煤粉鍋爐改燒煙煤變磨煤機(jī)組合燃燒特性測(cè)量方法與系統(tǒng)，將實(shí)際的煤粉鍋爐模型化，并對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，再采用FLUENT軟件模擬各種磨煤機(jī)組合下改燒煙煤煤粉鍋爐的燃燒過(guò)程，進(jìn)而測(cè)量表征燃燒特性的各項(xiàng)參數(shù)，比較各項(xiàng)參數(shù)，可得出不同磨煤機(jī)組合對(duì)改燒煙煤煤粉鍋爐燃燒特性的影響，為改燒煙煤的煤粉鍋爐改造提供了依據(jù)，且不需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，省去了試驗(yàn)裝置開(kāi)支，相比傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法更靈活、準(zhǔn)確性更高。

附圖說(shuō)明