[發(fā)明專利]一種在線防電站鍋爐一次風(fēng)管堵管的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510041706.7
• 申請(qǐng)日: 2015-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN104627684B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周文臺(tái);陶麗;何翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): B65G53/66
• 分類號(hào): B65G53/66
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在線計(jì)算實(shí)時(shí)輸送煤粉最低流化速度、防止電站鍋爐一次風(fēng)管堵管的方法，屬于火力發(fā)電廠煤粉氣力輸送技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前的大型電站鍋爐多采用煤炭作為燃料，煤炭通過給煤機(jī)進(jìn)入磨煤機(jī)以后，進(jìn)行煤粉的研制，再通過高溫高壓的一次風(fēng)輸送至鍋爐進(jìn)行燃燒。一次風(fēng)的主要作用一是預(yù)熱煤粉，加熱蒸發(fā)掉部分煤粉內(nèi)的水分；二是作為氣力輸送的載體，對(duì)煤粉進(jìn)行輸運(yùn)。但是，由于種種原因，在一次風(fēng)氣力輸送過程中，通常容易出現(xiàn)煤粉堵塞一次風(fēng)管的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)堵管的現(xiàn)象，這會(huì)造成各根管道的煤粉進(jìn)入爐膛不均衡的現(xiàn)象。對(duì)四角切圓燃燒方式的鍋爐會(huì)造成切圓傾斜從而出現(xiàn)局部區(qū)域結(jié)焦和超溫的現(xiàn)象，而對(duì)旋流對(duì)沖和W火焰燃燒方式的鍋爐造成熱偏差的現(xiàn)象，都對(duì)鍋爐的安全性及經(jīng)濟(jì)性造成較大的負(fù)面影響。

電廠在實(shí)際運(yùn)行中為了避免一次風(fēng)管的堵塞，普遍采用的方法是提高一次風(fēng)壓及一次風(fēng)管風(fēng)速，以增強(qiáng)一次風(fēng)的攜帶能力，但是該方法也有明顯的缺點(diǎn)：

1、一次風(fēng)壓過高，會(huì)增加一次風(fēng)機(jī)的出口壓力，對(duì)于軸流風(fēng)機(jī)來講，則會(huì)降低風(fēng)機(jī)的安全裕度；

2、一次風(fēng)壓提高，空預(yù)器漏風(fēng)則會(huì)增加，一方面會(huì)降低鍋爐效率；另外一方面則會(huì)增加引風(fēng)機(jī)的出力壓力；

3、一次風(fēng)速提高，則會(huì)延長煤粉的著火距離，增加飛灰含碳率的可能性，降低鍋爐效率；

4、一次風(fēng)壓提高，會(huì)增加一次風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)的出力，提高廠用電率，進(jìn)而提高發(fā)電煤耗。

通過上述分析不難發(fā)現(xiàn)，提高一次風(fēng)壓是在犧牲了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性及安全裕度的情況下的不得已之舉。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在線防電站鍋爐一次風(fēng)管堵管的方法，通過計(jì)算當(dāng)前管道內(nèi)的最低安全一次風(fēng)速，為運(yùn)行提供指導(dǎo)參考，避免過高一次風(fēng)速帶來的負(fù)面影響。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種在線防電站鍋爐一次風(fēng)管堵管的方法，其特征在于：該方法由以下6個(gè)步驟組成：

步驟1：對(duì)各臺(tái)磨煤機(jī)一次風(fēng)風(fēng)速及煤粉濃度進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平后的一次風(fēng)風(fēng)速偏差小于5％，煤粉濃度偏差小于10％；

步驟2：對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行制粉系統(tǒng)試驗(yàn)，分析影響煤粉粒度分布的因素，建立煤粉粒度數(shù)據(jù)庫；

步驟3：建立數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)數(shù)學(xué)模型得出輸送煤粉的最低流化風(fēng)速的計(jì)算公式；

垂直輸送：

水平輸送：

中間量K：

當(dāng)K＜3.3，

當(dāng)3.3＜K＜43.6，

當(dāng)K＞43.6，

上述公式中，u_p為煤粉顆粒速度，u_f為輸送氣流速度，ρ_f氣流密度，ρ_p為煤粉密度，d_p為煤粉中位粒徑，D為一次風(fēng)管直徑，α為煤粉濃度函數(shù)，C_d為煤粉顆粒曳力系數(shù)，f_p為煤粉顆粒摩擦系數(shù)，μ_f為氣體粘度，u_t為輸送煤粉的自由沉降速度，u_fc為輸送煤粉的最低流化風(fēng)速；

步驟4：根據(jù)步驟3中數(shù)學(xué)模型的需要，實(shí)時(shí)采集運(yùn)行中的參數(shù)，并根據(jù)步驟2所建立的煤粉粒度數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)運(yùn)行工況的煤粉粒度，代入步驟3中的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，得出理論狀態(tài)下的最低流化風(fēng)速；

步驟5：根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況對(duì)理論狀態(tài)下的最低流化風(fēng)速進(jìn)行修正；

步驟6：將修正后的最低流化風(fēng)速u_fc與在線測量的當(dāng)前實(shí)際一次風(fēng)速u_f進(jìn)行比較，給出一次風(fēng)速的指導(dǎo)意見：如果u_f＜u_fc，則提高一次風(fēng)速u_f，使u_f≥u_fc；如果u_f＞u_fc，則降低一次風(fēng)速u_f，但降低后的u_f不能低于u_fc。

優(yōu)選地，所述步驟1中，一次風(fēng)風(fēng)速調(diào)平是將磨煤機(jī)出口各縮孔或擋板先置于全開的位置，在模化風(fēng)速工況下，同時(shí)測試一次風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速，以最小風(fēng)速為基準(zhǔn)，對(duì)其他風(fēng)速較大的一次風(fēng)管逐步關(guān)閉調(diào)節(jié)，直至同臺(tái)磨煤機(jī)風(fēng)速偏差小于5％；一次風(fēng)濃度調(diào)平是在鍋爐熱態(tài)條件下，通過同時(shí)在同一臺(tái)磨煤機(jī)各一次風(fēng)管內(nèi)實(shí)行煤粉等速抽取，在抽取相同流量后對(duì)取樣煤粉進(jìn)行稱量，再調(diào)節(jié)煤粉分配器，直至煤粉濃度偏差小于10％。