直吹式制粉系统的一次风煤粉浓度和风速测量方法的研究_韩小岗
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对直吹式制粉系统一次风速微波测量技术的研究何晓亮【摘要】目前,国内许多电厂对风煤系统的风速缺乏合适的监测手段,在系统调节时具有盲目性,降低了电厂运行的安全性和经济性.现利用微波衰减的测量方法监测直吹式风煤系统,以煤粉管道内流动的风煤两相流作为测量对象,让微波快速地穿越整个煤粉管道场,实现连续的在线测量,从根本上解决了传统产品存在的取样代表性差、探头堵塞等问题,提高了锅炉的燃烧效率,降低了发电成本.【期刊名称】《电站辅机》【年(卷),期】2015(036)001【总页数】3页(P32-34)【关键词】锅炉;直吹式;制粉系统;煤粉;风速;微波;测量;技术【作者】何晓亮【作者单位】赤峰市特种设备检验所,内蒙古自治区赤峰024000【正文语种】中文【中图分类】TK284.3随着国家对环境保护力度的增强,对氮氧化物的排放已被日益引起重视。
国内大容量电站锅炉普遍采用直吹式制粉系统,煤粉由一次风携带,经煤粉管直接进入炉膛燃烧。
为了获得较高的燃烧效率,并保持炉内不结渣,同时还采用了分级燃烧技术,可降低氮氧化物的排放浓度。
但是,某些燃煤锅炉不同程度地存在各燃烧器配风不合理等问题,直接导致了锅炉燃烧稳定性差、排烟温度高、炉膛结焦及灰渣含碳量偏高等现象的出现,无法优化和调整炉内燃烧状态,没能达到高效低污染的燃烧目的。
这些现象的产生,主要是缺乏对制粉及燃烧系统有效的在线监视手段,运行人员在进行燃烧调整时无据可依,使锅炉偏离了优化运行状态。
情况严重时,某些煤粉管道被堵塞,机组将被迫降负荷或停机,影响了机组的安全运行,并给电厂造成很大的经济损失。
国内多数锅炉仍靠静压指示值或风门开度进行燃烧调整,这种调整方法具有一定盲目性,常造成机组的一次风风速偏离了设计值,经实测,有些机组的一次风风速偏差值超过40%。
一次风风速不合理,可能引起诸多事故的发生。
因此,锅炉配风仍是电厂运行主要的监控参数。
当一次风风速过低时,通过空气预热器的风量将减少,导致锅炉排烟温度的升高,影响了机组运行的经济性;增强了二次风对一次风的卷吸能力,使大量冷的二次风过早地混入,拖延了燃煤的着火过程,有时甚至会引起锅炉局部熄火,降低了锅炉效率;除影响煤粉的最佳浓度外,增加了输粉管道中煤粉的沉积量,稍不注意就会引起堵管,不能向锅炉继续供给煤粉。
风速及煤粉浓度测量(一)、一、二次风风速测量系统中速磨煤机正压直吹制粉系统对一、二次风量有严格要求。
风煤比的变化对炉膛燃烧的安全、经济性及磨煤机本身安全有较大影响。
磨煤机入口风量测量不准,造成自动投入困难。
在冷热风调节过程中,磨煤机入口风量不随调节档板按比例变化,因而难以掌握,甚至导致一次风量低磨煤机跳闸。
因此,磨煤机入口风量测量不准造成锅炉燃料主控无法投入自动控制,影响机组协调控制系统的正常投运。
因此对磨煤机入口风量测量的准确性已摆到十分重要的位置。
磨煤机入口风道直管段一般比较短,管道截面积上的流场很不均匀,有的部位有回流产生。
现电站锅炉大多采用回转式空气预热器,受热面元件上积灰被加热的热风带入一次道,当锅炉启、停炉时,冷、热态的变化所形成的水气与测风装置感压管路中的灰尘会形成硬块,很难清除。
而一般的差压式风量测量装置,对直管段要求高,加上对含尘气流的测量时,灰尘只进不出,造成感压管路堵塞,从而造成所测量的风量不准确。
一、风速测量原理:风量测量理想流体以速度ω在压力p的流场中正常流动,假定在某点滞止,则流体使该点压力升高,由伯努里方程推出气体流速;式中: ω=sprt(2kΔp/ρ) m/sρ-气体密度. Kg/m3Δp-气体流动过程中产全的压差.paρ-气流静压:ω-气流密度:Q=3600AωρQ:流量 m3/h由于流体滞止状态只是一种假定的理想状况,在实际流速.流量测量中一般通过固定装置采取节流.选点法测量压差Δp’,通过理论和试验方法得到该压差与Δp的关系,一般用修正系数K表示.K=Δp/Δp’。
K-流速修正系数选用南京达凯电力自动化设备有限公司生产的双喉径文丘里风速测量管、它是利用气流在文丘里管喉部流速增加,静压降低的原理制成的。
在文丘里管内再装设一个小文丘里管,使内文丘里管出口置于外文丘里管的喉部,则在内文丘里管喉部测量的静压将更低,从而获得更大的压差,在测量管上部设有集尘缓冲装置,动压头采用大口径取样,管径内壁光滑。
直吹式制粉系统煤粉采样方法探讨摘要:对于直吹式制粉系统,采用弯头式煤粉取样枪带AKOMA等速取样装置进行等速取样,其试验结果符合重复性、再现性、准确度要求,具有代表性,能真实反映制粉系统运转情况。
关键词:锅炉;直吹式制粉系统;等速取样Abstract: straight for blowing pulverizing system, adopting elbow type coal sampling gun belt AKOMA sampling device for constant speed sampling, the test results with repeatability and reproducibility, accuracy requirements, representative, can really reflect the system powder system operation.Keywords: boiler; Straight blowing pulverizing system; Constant speed sampling中图分类号:TK222 TK01+8文献标示码:A文章编号:煤粉细度调整与燃烧器各煤粉管道煤粉流量调平,这两项工作都是锅炉燃烧调整的重点,直接影响锅炉的安全、经济运行。
通过采集、分析各煤粉管道的煤粉样品,精确地测得煤粉浓度、煤粉细度,确定进入各燃烧器的煤粉质量分配、煤粉细度分布规律,是磨煤机分离器性能试验、加载压力试验、磨煤机出力特性试验、煤粉分配性能试验的基础,为掌握制粉系统运行状况,进行锅炉燃烧调整提供依据。
直吹式制粉系统由于不存在煤粉仓,只能从一次风管中抽取煤粉试样进行测定,因此,如何从一次风管中取得具有代表性的煤粉试样成为工作的关键。
在此就直吹式制粉系统的圆形煤粉管道内多点采集煤粉样品的方法做比较分析,探讨较为准确测得煤粉管道内煤粉浓度、煤粉细度的等速取样方法。
直吹式制粉系统送粉管道粉量分配特性试验研究侯凡军;张利孟;刘景龙;刘科;崔辉【摘要】对最常见的5种直吹式制粉系统送粉管道的煤粉流量进行实际测量,结果表明,除了采用格栅分配器的直吹式制粉系统外,其余制粉系统送粉管道粉量都存在较大偏差,严重影响了锅炉安全经济运行.对各种制粉系统风粉流动和分配特性进行了分析,并提出了一些减轻或消除直吹式制粉系统送粉管道粉量偏差的建议.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2018(045)005【总页数】5页(P61-65)【关键词】直吹式制粉系统;粉量分配;煤粉取样【作者】侯凡军;张利孟;刘景龙;刘科;崔辉【作者单位】国网山东省电力公司电力科学研究院,山东济南250003;国网山东省电力公司电力科学研究院,山东济南250003;国网山东省电力公司电力科学研究院,山东济南250003;国网山东省电力公司电力科学研究院,山东济南250003;山东中实易通集团有限公司,山东济南250003【正文语种】中文【中图分类】TM6210 引言300 MW及以上容量机组已经成为我国火力发电主力机组,对电网的安全稳定运行影响重大。
现在大容量机组大多采用正压直吹式制粉系统,其送粉管道粉量分配特性对锅炉安全经济运行影响很大,粉量分配不均会造成燃烧不稳甚至灭火、燃烧器烧损、炉内结焦、水冷壁高温腐蚀和超温,增加了机组非停的风险[1-2]。
因此有必要对不同直吹式制粉系统的粉量分配特性进行实际测量,为分析和解决这个行业难题提供数据支持。
1 正压直吹式制粉系统煤粉流量测量试验直吹式制粉系统是指从磨煤机磨制的煤粉,在一次风的携带下,经过分离器直接通过送粉管道和煤粉燃烧器进入锅炉炉膛的制粉系统。
若一次风机位于磨煤机之前,整个系统处于正压状态,称为正压直吹式制粉系统。
与中间储仓式制粉系统相比,正压直吹式制粉系统具有结构简单、布置紧凑、初投资少、送粉管道短、运行电耗低等优点,也存在发生故障时直接影响锅炉运行、对锅炉负荷响应慢等不足。
基于风粉精确测量的一次风量优化在制粉系统上的应用摘要:正压直吹式制粉系统磨煤机入口风量测量准确性对锅炉燃烧的安全、经济、环保运行有较大的影响。
文中通过分析目前磨煤机风量测量装置普遍存在的问题,提出基于风粉流速精确测量的一次风量优化的思路,并结合工程应用案例说明其在制粉系统运行控制中的作用。
关键词:磨煤机;风量测量;流速测量;风量优化0引言现代大型火力发电厂锅炉大部分采用直吹式制粉系统,为了准确控制锅炉各风量,达到合理的一、二次风率,风煤比,制粉系统一次风系统、二次风系统均设有风量测量装置,特别是运行工况复杂多变的情况下,风量测量是否准确直接影响锅炉安全、经济、环保运行。
(1)一次风量运行控制的重要性制粉系统一次风是将煤粉进行干燥并携带至炉膛,并提供一部分煤粉燃烧需要的氧气。
一次风量的大小取决于煤质、给煤量和磨煤机运行台数。
由于很多电厂的风量测量不准,为保证制粉系统不积粉、堵管,运行中一次风量往往控制的很大,导致一次风率和风粉流速较大。
一次风量的准确测量和控制对锅炉燃烧的安全性、经济性和环保性均有较大影响,体现在:1)安全性:一次风量过大导致一次风速较大,过高的一次风速将加剧一次风粉管、弯头、燃烧器喷口的磨损,影响制粉系统安全运行;一次风量过大导致煤粉着火热需求量增大,同时着火距离增加,可能引起火焰中断或灭火,影响锅炉着火和燃烧稳定性。
一次风量小则可能造成粉管积粉、堵管等安全事故。
2)经济性:磨煤机一次风量过大,煤粉与二次风混合推迟,火焰中心抬高,易引起过热器、再热器汽温超温,影响锅炉安全运行;导致煤粉细度增大影响其燃烬,飞灰和灰渣含碳量增加,影响锅炉效率;当一次风率增大,为控制磨煤机出口温度必然冷风量增加,在炉膛出口过量空气系统不变的情况下,流过空气预热器的热风量减少,排烟温度会升高,影响锅炉效率。
此外,为了保证较高的一次风量一次风压也较高,导致一次风机电耗和厂用电率增加。
3)环保性:一次风量过大,锅炉低氮分级燃烧受到影响,NOx排放上升,影响机组环保指标和脱硝成本。