火电机组安装一次风粉自动监测系统的必要性
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浅析1000MW机组锅炉冷一次风代替火检冷却风的改造应用张明摘要:安全与节能一直以来是火力发电企业的首要关注对象,而火检冷却风主要作用于冷却高温炉膛内的火检探头,其对锅炉的安全燃烧具有极其重要的作用。
徐州铜山华润电力有限公司三期两台1000MW机组自投产以来,火检冷却风系统运行中常出现各种异常问题,对机组的安全稳定运行造成恶劣影响。
本文主要讲述公司利用机组检修的机会进行相关系统技术改造,用锅炉的冷一次风来代替火检冷却风,并对相关的逻辑定值进行修改,从而起到安全、节能的功效。
关键词:冷一次风火检冷却风改造安全节能1 系统概述铜山华润电力有限公司三期两台1000MW机组分别于2010年6月和7月建成投产,为华润集团首批投产运营的超超临界百万机组。
其锅炉为超超临界压力参数、变压运行、螺旋管圈直流锅炉,锅炉型号为SG-304/27.46-M53X,采用单炉膛塔式布置形式、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊构造、露天布置。
火检冷却风系统是否正常运行直接关系到锅炉的主保护动作。
铜山华润百万机组火检风机在正常运行中,保证其出口风压值不低于6.0kPa。
当出口风压低于5.6Kap时报警并联启备用火检风机;当出口风压低于3.23 kPa,延时120秒,锅炉直接MFT保护动作;当两台火检风机均无法运行时,延时100秒,锅炉直接MFT保护动作。
锅炉正常运行中,应持续保证火检风机运行,仅当锅炉停运后,炉膛内的温度降低至100℃以下时,方可允许停运火检风机。
2 火检冷却风系统运行中常见问题2.1定期切换工作中带来的风险两台火检冷却风机在正常运行中处于一用一备的状态。
按照“两票三制”中设备定期切换制度的规定,需要定期切换火检风机运行。
现场两台火检风机共用一个控制柜,备用火检风机的测绝缘工作需在该控制柜内进行,在测绝缘过程中具有极大的安全隐患。
而在切换过程中,也有可能出现火检风机异常跳闸,备用风机无法启动的情况,威胁锅炉的安全稳定燃烧。
风电场监控系统在当今能源转型的大背景下,风能作为一种清洁、可再生的能源,其开发和利用正日益受到重视。
而风电场监控系统,则如同风电场的“眼睛”和“大脑”,对于保障风电场的安全、高效运行起着至关重要的作用。
风电场通常位于偏远、空旷的地区,其设备分布广泛,运行环境复杂多变。
为了确保风电机组的正常运转,及时发现并解决可能出现的问题,监控系统需要实时采集大量的数据,并对这些数据进行准确的分析和处理。
风电场监控系统主要由传感器、数据采集单元、通信网络和监控中心等部分组成。
传感器就像是风电场的“触角”,它们被安装在风电机组的各个关键部位,如叶片、塔筒、机舱等,用于测量风速、风向、温度、湿度、振动等参数。
这些传感器将采集到的数据传输给数据采集单元。
数据采集单元是监控系统的“中转站”,它负责接收来自传感器的原始数据,并对这些数据进行初步的处理和整合。
处理后的数据通过通信网络被传送到监控中心。
通信网络是连接风电场各个部分的“信息高速公路”。
在风电场中,常用的通信方式包括有线通信和无线通信。
有线通信具有稳定性高、传输速度快的优点,但布线成本较高,且在一些复杂地形条件下实施难度较大。
无线通信则具有灵活性强、覆盖范围广的特点,但可能会受到信号干扰等因素的影响。
因此,在实际应用中,通常会根据风电场的具体情况,选择合适的通信方式或者采用多种通信方式相结合的方案。
监控中心是风电场监控系统的“核心大脑”。
在这里,工作人员可以通过监控软件实时查看风电机组的运行状态、各项参数以及故障报警信息。
监控软件通常具有友好的用户界面,能够以图表、曲线等直观的形式展示数据,方便工作人员进行分析和判断。
风电场监控系统的功能十分强大。
首先,它能够实现对风电机组的实时监测。
通过对风速、风向等参数的监测,系统可以预测风电机组的发电功率,为电网调度提供依据。
同时,对温度、湿度、振动等参数的监测,可以及时发现风电机组可能存在的故障隐患,提前采取措施进行维护,避免故障的发生或扩大。
火力发电站用电监测系统介绍随着工业化的发展和电力需求的不断增加,火力发电站作为主要的电力供应方式之一,扮演着至关重要的角色。
然而,对于火力发电站来说,能够有效地监测和管理电力消耗是一项不可或缺的任务。
为了满足这一需求,火力发电站普遍采用用电监测系统,以实时监控和控制电力的使用情况,并提供数据支持和决策依据。
一、用电监测系统的基本原理用电监测系统主要由传感器、数据采集设备和数据处理系统组成。
传感器负责实时采集电力设备各种参数的数据,并将其转化成电信号。
这些参数包括电压、电流、功率因数等,以及火力发电机组的工作状态、温度、震动等。
数据采集设备负责接收传感器传来的信号,并将其转化成数字信号,供数据处理系统使用。
数据处理系统则对采集到的数据进行处理和分析,形成各种报表和图表,以提供给运维人员参考和决策。
二、用电监测系统的主要功能1. 实时监测和记录电力设备的工作状态:通过用电监测系统,运维人员可以实时获得发电机组的运行状况,包括电压、电流、频率等参数的变化情况,以及发电机组的状态信息。
这有助于提前发现潜在问题,及时进行维护和修复,保障电力设备的正常运行。
2. 数据分析和报表生成:用电监测系统可以对采集到的数据进行分析和处理,生成各种报表和图表,直观地展示电力消耗的情况。
这些报表和图表可以帮助运维人员全面了解电力设备的运行状况和能耗情况,从而制定合理的运维计划和节能措施。
3. 警报和异常处理:用电监测系统可以设置警报规则,当电力消耗超过或低于设定的阈值时,系统会自动发送警报信息给相关人员,提醒其及时采取措施。
此外,系统还可以自动检测和识别异常情况,如电力设备故障、电力波动等,以便及时处理和修复。
4. 能耗分析和优化:通过用电监测系统的数据分析功能,运维人员可以对电力消耗进行深入分析,并找出潜在的节能和优化措施。
通过合理调整电力设备的使用方式和工作参数,可以降低能耗,提高整体效率。
三、用电监测系统的优势1. 减少人工巡检工作量:传统的电力设备巡检需要人工操作,费时费力。
基于静电感应和数据融合技术的锅炉煤粉流速浓度在线监测系统摘要:火力发电厂锅炉一次风煤粉速度和浓度的在线监测是长期以来未能获得良好解决的难题。
准确的测量和监测煤粉的流速和浓度,对于实现锅炉风粉的在线调平、提高锅炉运行的经济性、安全性具有重要的意义和价值。
本文首先对国内外煤粉在线监测技术最新进展和国内外应用现状进行了概述。
在深入分析各类技术优缺点的基础上,介绍了目前国际上最先进、最成熟的基于阵列式静电传感器和数据融合技术的煤粉流速浓度在线监测技术。
最后,结合这种新型煤粉监测技术在国内外火力发电厂的应用实例,给出了600MW机组在典型运行状态下的监测结果。
关键词:煤粉速度,煤粉浓度,气固两相流,火力发电,静电传感器1 引言目前,燃煤发电占我国总发电量的80%以上,煤电在今后很长一段时间内仍是我国最主要的能源来源。
为了在能源利用和环境保护等方面的和谐发展,我国相关部门出台了十分严格的尾气排放指标,要求燃煤电厂通过优化各个生产环节以提高发电效率,并将氮氧化合物(NOx)、碳氧化合物(COx)和飞灰等污染物的排放量降到最低。
煤粉在气力输送管道内的输送速度、浓度以及各粉管间的均衡分配对火力发电厂的安全生产和节能减排具有首要的关键作用。
首先,以适当的速度输送煤粉不但可以达到最佳输送效率,还可以避免速度过高导致不必要的能源消耗和管道磨损,或者速度过低时一部分煤粉颗粒沉积在管道的底部造成堵塞管道导致严重的管道爆炸事故[1]。
其次,通过测量各个粉管中煤粉的浓度信息可以实现煤粉的均衡分配,保证锅炉燃烧指标与设计值相符,避免火焰强度的不稳定、低效率燃烧以及其他安全问题[1]。
此外,可以通过综合考虑煤粉速度和浓度来调配各次风和煤粉的配比来保证煤粉燃烧的稳定度,并最终实现更高的燃烧效率和减少温室气体排放。
因此,开发一种可以在工业环境下对煤粉进行准确可靠长期在线监测的系统具有非常重要的环保和经济意义。
电厂气力输送管道中的一次风粉流属于稀相气固两相流的范畴,由于其动力学特征异常复杂,相应的精确测量技术被公认为十分具有挑战性的科研领域[2]。
磨煤机出口一次风速装置在600MW火电机组的应用及研究作者:王倩来源:《中国科技博览》2019年第06期[摘要]目前作为设计和指导锅炉燃烧调整的重要参数——锅炉一次风喷口风速,一直没有能实现实时、准确的测量,燃烧调整缺乏科学的手段,直接影响着锅炉的安全、经济、洁净运行。
本文首先分析了目前我厂锅炉燃烧监测系统中存在问题,以及锅炉实现一次风速准确测量的重要性,并通过本厂磨煤机一次风速相关的设计、改造工作,详细叙述一套完整的风速监测系统的实施过程。
并且对锅炉进行相关的冷、热态试验,确定和评价风速监测系统的实际使用效果。
[关键词]600WM;锅炉;磨煤机;一次风速;监测中图分类号:J51-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0186-011 一次风速监测的实际意义在实际运行过程中,如果发生较大的风量分配不匀时,由于锅炉燃烧工况不当造成的的设备问题仍然会频繁发生。
因此,在燃烧设备一定的情况下,准确地测量影响锅炉燃烧工况的主要参数,进而有目的、有计划、精确地控制、调整燃烧,寻找和建立最佳的燃烧工况是非常必要的。
由于煤粉悬浮燃烧是建立在固体微粒在宏观气态流场下进行燃烧化学反应模式基础上的。
所以,在燃烧调整中,关键的调整项目是,首先保证锅炉磨煤机一次风速、风量的匹配均匀合理,在炉膛中建立起良好的空气动力工况。
这对于携带煤粉的一次风风速、风量有着较为严格的要求。
准确、可靠的测量出一次风速是建立起炉膛内部合理的空气动力场,降低炉膛的最高燃烧温度,有效控制NO2的生成量,是保证锅炉燃烧的安全、经济性,实现锅炉燃烧优化的基础。
大量运行实践表明:锅炉燃烧的安全性和经济性与一、二次风的调整有密切关系。
对于一次风来说,风速过低易造成堵管、碰口着火距离过近甚至在一次风管道内燃烧,风速过低易造成断流、熄火放炮、送风管道磨损严重,风速不均易造成燃烧中心的偏移、局部结焦、锅炉爆漏等、因此对于携带煤粉的一次风监测有着较为严格的要求,虽然电厂试验人员在新建锅炉投运前或每次锅炉大修后会认真的对锅炉进行试验已调平配风,但锅炉经过一段时间运行后,当初的调试设定工况就会改变,因此要满足锅炉维持良好的运行状态,应该提供实时监测随时调整的手段。
火电厂煤粉管道一次风调平效果分析摘要:本文针对陕西北元化工集团热电分公司№3锅炉安装了西安科瑞自动化有限责任公司的风粉在线监测系统后,打破传统的由电力科研单位通过靠背式动压测定磨煤机出口一次风粉动压差,计算出煤粉气流流速和一次风量,根据结果调整磨煤机可调缩孔。
根据风粉在线数据自己进行热态一次风调平,为提高锅炉效率、降低煤耗提供了可靠的依据。
关键词:锅炉;煤粉管道;一次风调平;燃烧调整;飞灰含碳量;炉渣可燃物前言锅炉燃烧调整:保证燃烧的稳定性,提高燃烧的经济性;同时使炉膛热负荷分配均匀,减少热偏差,保证锅炉运行各参数正常;保持燃料着火距离适中,火焰稳定且均匀的充满燃烧室,不直接冲刷水冷壁;保证各受热面管壁不超温;防止锅炉结渣和堵灰。
为了提高燃烧的经济性,稳定性,消除热偏差,防止锅炉结焦,金属材料过热等,必须进行燃烧调整。
而一次风调平通过调整可调缩孔,使每台磨煤机的各根一次风管的一次风速基本一致,偏差值靠近5%以内,从而保证进入炉膛的一次风口风速基本相同,使进入炉内的气流不偏斜,炉内空气动力场充满度好。
使锅炉燃烧工况良好,提高燃烧安全性和经济性,降低发电煤耗。
一.锅炉及制粉系统概况:锅炉由华西能源工业股份有限公司制造的4*480T/H高温、高压、自然循环∏型布置、单汽包室内布置、紧身封闭、四角切圆燃烧、固态排渣的电站锅炉,锅炉燃用烟煤,采用中速磨煤机直吹式制粉系统,四角切向布置百叶窗式水平浓淡燃烧器,假想切圆为Ф513.3的火焰中心进行燃烧。
本锅炉磨煤机是由上海重型机器厂生产的HP碗式磨煤机,静态分离器。
因煤粉细度粗将№3锅炉技改为动态分离器,安装了西安科瑞自动化有限责任公司的风粉在线系统。
二、热一次风调平方法:热态一次风粗调平:在锅炉小负荷运行后,保持稳定运行,根据浓度在线显示数据,在保证同台磨煤机一次风速差值在5%左右,对各磨煤机可调缩孔进行调整,使同台磨煤机四根煤粉管道煤粉浓度基本相同。
热态一次风细调平:在锅炉额定负荷运行后,保持稳定运行,根据浓度在线显示数据,在保证同台磨煤机一次风速差值在5%内,对各磨煤机可调缩孔进行微调,使同台磨煤机四根煤粉管道煤粉浓度基本相同。
风电场监控系统一、风电场监控系统的工作原理风电场监控系统主要由监控中心、数据采集系统、数据处理系统和远程控制系统组成。
监控中心是系统的核心,负责实时监测风电场各个部件的运行状态和数据传输。
数据采集系统通过各种传感器采集风电场各种参数,比如风速、风向、转速、功率等,然后将这些数据传输到监控中心。
数据处理系统对传输过来的数据进行处理和分析,生成报表和图表,为管理人员提供决策依据。
远程控制系统可以实现对风电场设备的远程监控和控制,根据实时数据调整风电场的运行参数,提高发电效率和延长设备寿命。
二、风电场监控系统的功能1. 实时监测:监控系统可以实时监测风电场各个部件的运行状态,包括风机、变流器、发电机等,及时发现故障和异常情况。
2. 数据采集:系统能够采集各种参数数据,比如风速、转速、温度、湿度、功率等,为风电场的运行提供数据支持。
3. 数据处理和分析:通过对采集的数据进行处理和分析,系统可以生成各种报表和图表,为管理人员提供决策依据,比如风电场的发电量、风速变化趋势等。
4. 远程控制:系统可以实现对风电场设备的远程监控和控制,管理人员可以通过监控中心对设备进行调整和维护,提高风电场的安全性和效率。
5. 预警和故障诊断:系统能够通过分析数据快速判断设备的故障和异常情况,及时发出预警信息,为设备维护和保养提供及时支持。
6. 远程维护:监控系统可以实现对风电场设备的远程维护和保养,减少运维人员的出差频率,降低运维成本。
三、风电场监控系统的应用风电场监控系统的应用可以提高风电场的运行效率和安全性,降低维护成本,提高发电量。
它广泛应用于各种规模的风电场,比如百兆瓦以上的大型风电场、地面式风电场、海上风电场等。
1. 大型风电场:对于大型风电场来说,监控系统可以实时监测风机和发电机等设备的运行状态,快速判断故障和异常情况,提高风电场的发电效率和安全性。
2. 地面式风电场:地面式风电场一般设备数量较多,分布范围较广,因此监控系统可以实现对所有设备的集中监控和控制,减少维护成本,提高运行效率。
火力发电厂典型风粉在线测量装置的应用分析发布时间:2022-09-26T03:12:02.793Z 来源:《当代电力文化》2022年10期作者:卢伟顾慧卉[导读] 为提供更为准确的风粉流速、风粉浓度数据用于锅炉燃烧优化控制系统卢伟,顾慧卉山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250013摘要:为提供更为准确的风粉流速、风粉浓度数据用于锅炉燃烧优化控制系统,越来越多的火力发电厂开始采用风粉在线测量装置用于相关数据的获取。
本文介绍了火力发电厂常用的典型风粉在线测量装置,分别对测量原理及应用当中的优点、缺点进行对比分析及总结,为实际应用中的风粉在线测量装置的选用提供参考。
1 前言随着国家“3060”战略的提出,以及我国能源结构的调整,火电机组在全国电力设备的装机容量中所占比例将逐渐减小,新能源装机比例的逐年上升。
新能源,如风电、太阳能随机波动性较强,从而会影响电网的稳定运行,因此需要提升火电机组的灵活性,实现电网对新能源的吸纳能力。
火电机组的灵活性要求机组能够以更快的速率、更大的范围进行负荷调节,以更高的精度实现负荷跟踪。
这就需要锅炉燃烧系统能够通过风煤指令对入炉的风量、煤量做出及时准确的控制调整,对锅炉燃烧控制系统优化提出了更高的要求。
实现该要求的前提就是能够对一次风风量、煤粉浓度的进行准确测控。
因此在这样的大背景下,对锅炉一次风风量、煤粉浓度的测量手段进行研究非常必要。
目前,电厂常用的风粉在线测量装置原理主要包括:差压法、微波法、静电荷法。
2 基于差压原理的风粉在线测量装置差压法也称靠背法,取样系统安装在管道上,其探头插入管内,当管内有气流流动时,迎风面受气流冲击,在迎面管内压力称为"全压",背风侧由于不受气流冲压,其管内的压力为风管内"静压",全压和静压之差称为差压,其大小与管内风速(量)有关,风速(量)越大,差压越大;风速(量)小,差压也小。
风速的测量采用靠背式风速测量装置安装在风管内来完成,靠背式风速测量装置测得的全压和静压由引压管引至差压变送器,变送器输出差压信号至DCS 系统。
煤矿风机在线监测系统煤矿是中国经济中的一个重要组成部分,但是煤矿井下工作环境却十分危险。
由于井下环境恶劣、通风条件差等原因,煤矿安全问题一直是煤矿生产中最关注的问题之一。
其中,煤矿通风系统是保障煤矿安全生产的主要手段之一。
而煤矿风机在线监测系统则是通风系统中不可或缺的一部分。
本文就煤矿风机在线监测系统进行分析。
一、煤矿风机在线监测系统的意义煤矿风机在线监测系统是指通过现代信息技术手段,对煤矿通风系统中的风机运行状态进行实时监测、分析和预警的系统。
该系统主要由嵌入式数据采集器、数据传输网和应用软件三部分组成。
煤矿风机在线监测系统的意义主要体现在以下几个方面:1、提高通风安全水平传统的通风监测手段主要是通过人工巡检的方式,存在着劳动强度大、数据采集难度大等问题。
而煤矿风机在线监测系统通过实时采集风机运行状态和环境参数等关键数据,可以实现对通风系统的全面监测,从而提高通风系统的安全水平。
2、提高煤矿生产效率煤矿生产需要消耗大量的能源,其中通风系统是占据其中很大一部分的。
如果通风系统出现了问题,将严重影响煤矿生产效率。
通过煤矿风机在线监测系统,可以实时了解通风系统的运行状态及风机的损耗率、故障频率等重要参数,对通风系统进行精细化管理,提高煤矿生产效率。
3、降低维护成本传统的通风系统监测需要很多专业人员进行巡检,并对数据进行分析和处理。
而煤矿风机在线监测系统可以实现自动化数据采集、处理和分析等功能,不仅可以从人力上降低维护成本,还可以避免维护人员误操作等因素导致的安全隐患。
二、煤矿风机在线监测系统的功能和技术特点1、功能通过煤矿风机在线监测系统,可以实时获取风机转速、温度、电流、压力等关键参数,进行实时监测和分析。
其中,系统通过分析风机运行状态和环境参数,可以对风机当前状态进行预警分析,预测出可能存在的故障和问题。
同时,还可以对风机运行数据进行统计分析和报表生成等功能。
2、技术特点因为煤矿环境的特殊性,煤矿风机在线监测系统需要具备一些特殊的技术特点。
火电机组安装一次风粉自动监测系统的必要性摘要:火力发电厂锅炉运行中,保持合理的一次风风速,是建立良好的锅炉动力工况和稳定燃烧的必要条件。
实施锅炉一次风粉在线自动监测,可提高机组运行的安全性和经济性,现给出改造方案。
关键词:一次风锅炉燃烧风管静压改造自动监测
1、概述
1.1一些电厂锅炉一次风系统现状
发电生产中,锅炉燃烧的煤粉量和助燃空气的合理分配,是锅炉优化燃烧的重要条件。
一次风系统是燃烧系统的主要系统,风速直接关系到机组运行的安全性和经济性。
目前,一些电厂一次风系统的现状是,采用测量一次风管静压的方法间接反映风粉情况,而没有风速在线自动监测系统。
存在的问题是,由于风管路的长短、走向、阻力等因素的影响,风管路静压与风速之间并不是线性关系,静压的大小不能真正反应一次风喷口的流动速度和状态,利用传统的静压仪表测量出的数据不够准确。
由于没有准确的风速数据指导燃烧,同时由于煤质经常变化,运行人员一般只能凭经验调节给粉机转数,控制给粉量。
但实际上,给粉机转速与给粉量不是线性关系。
对于200mw机组670t/h锅炉的给粉机而言,在300—600r/min时线性较好,大于600r/min时给粉机出力不稳,大于900r/min时出力反而下降。
因此,不能实现在不同工况下的风、煤粉合理配比,不能实现锅炉燃烧稳定性、
结焦控制、飞灰、汽温、受热面管壁温度、锅炉效率等诸多方面互相兼顾,很难实现锅炉在最佳状态下安全经济运行,同时,容易发生锅炉爆管、燃烧器损坏变形等事故。
1.2安装一风粉在线监测系统的必要性
锅炉的燃烧器数目很多,只有每个燃烧器都按一定的风、煤比向炉内送入燃料和空气,才能使整个燃烧室的燃烧效果最佳。
如果各燃烧器以差异悬殊的比例送入燃料和空气,尽管炉膛过量空气系数仍维持在规定的范围内,但对单个燃烧器来说,也会带来一系列不良后果,各个燃烧器的一次风和过量空气偏离正常范围,会导致不完全燃烧,锅炉效率降低,严重时燃烧不稳。
此外,煤粉偏多的燃烧器附近形成还原气氛区,使灰的熔化温度降低,从而引起局部结渣。
锅炉一次风风速的高低,对锅炉的安全经济运行影响很大。
一次风风速对锅炉安全运行的影响很大:一次风速过高时,除影响风、粉最佳浓度之外,输粉管磨损加剧,燃烧器出口速度过高,燃烧滞后,造成火焰中心偏移,引起炉墙局部结焦,或过热器局部受热面超温爆管,同时由于流速快,燃烬困难,使灰中含碳量增加,排烟温度升高,锅炉的热效率降低,并且容易引发汽压急剧升高,锅炉超压;当一次风流速过低时,输粉管内沉积的煤粉增加,稍有调整不及时,就会造成堵管,不能向锅炉继续提供煤粉。
同时还可能引起自燃,引发煤粉管道爆炸等安全问题。
一次风流速太低时,还会使风粉混合物在喷燃器出口处煤粉分离,不能充分燃尽,长久下去
造成耗煤量增加,降低锅炉热效率。
运行中需要实时监测给煤和供风的情况,并及时进行调节,保持燃烧系统具有合理的风、煤比例。
因此,需要提高监测技术,安装一次风粉在线自动监测设备,即锅炉燃烧优化指导系统,以保证锅炉安全稳定经济运行。
2、锅炉一次风速监测的技术原理
锅炉一次风速实时自动监测的原理是,利用一次风流动受到阻力时,其动力能转变为压力能,此时测量管道内某一点的动压力,便可以间接地知道该点的流速。
由于一次风温度与煤粉间的温差较大,在测量一次风速的过程中,利用其混合后的热量平衡关系可以求出一次风中煤粉的浓度,它间接地反映了锅炉一次风管给粉量的大小及均匀程度。
风速的监测是由安装在一次风管上的测温热电偶、煤粉仓的测温热电偶、风粉混合段上的测温热电偶、测速传感器、变送器及i/o通道和计算机等组成。
锅炉一次风测点布置如图1所示。
自动监测系统是通过计算机显示屏显示数字量和光柱式棒状图直观地反映每只喷燃器出口的煤粉浓度和风速。
在线监测的这些功能,为锅炉运行人员监测每只燃烧器的风、煤情况和及时调整燃烧提供了可靠的手段。
通过显示器的画面,司炉可把一次风、煤比例调整到最佳工况下运行。
测速、测温元件及变送器安装于现场,dcs柜安装在控制室。
锅炉燃烧优化指导系统所用的一次风压信号、二次风压信号和温度信
号传送到dcs柜,计算软件在工控机上实现,dcs的一次风压、二次风压、热风温度、煤粉温度及风粉混合温度数据,经过风速及煤粉浓度组态计算后,在dcs的工程师站和操作员站进行画面显示。
在运行当中,司炉经常监测一次风的风速和煤粉浓度显示情况,防止断风断粉使燃烧不稳,防止煤粉浓度过高造成堵管情况的发生,影响锅炉出力。
司炉应尽量将每层风速和煤粉浓度调平,以达到燃烧器均衡出力和优化燃烧的目的。
3、技术改进的可行性分析
随着科学技术的进步,风粉在线监测在技术上已逐渐成熟。
具有耐磨、防堵功能动压测量装置的产生,为风粉在线监测系统的长期稳定运行提供了基本的技术保证。
而微压传感器及计算机技术的成熟,又为该系统的大面积推广创造了条件。
通过研究考察我们了解到,无论是新建成的电站锅炉还是老电厂锅炉,大多数都取消了传统的风粉静压测量方式,而安装了风粉在线监测系统。
兄弟厂改造的实践证明,这个系统的投入,改变了运行人员只根据经验调整风门挡板和给粉机转速的习惯做法,根据一次风流速和一次风管内的煤粉浓度,司炉可以把一次风管内的风煤比调整到最佳状态,大大提高了锅炉的运行水平,减少了不安全不经济的运行工况,改善了司炉的劳动条件。
已经投入该系统的多家电厂证明,如在优化状态下运行,可使锅炉效率提高0.5%-1.4%以上,灭火事故可减少50%-70%,堵管和爆管事故基本不会发生。
从实际应用看,目前国内一些发电厂应用了“燃烧优化指导系
统”进行一次风速在线监测,其风速测量和自动控制效果良好。
黄岛电厂使用后:实现了风煤比的监视和显示,实现合理配风和火嘴均衡运行;飞灰可燃物由9.11%降到6.5%,一年节约标准煤8000吨;炉膛燃烧中心温度提高50-100度,在燃烧劣质煤或煤质变化时,对燃烧稳定性有一定的促进作用,两年来少投油392吨;避免燃烧中心过高或偏斜而引起的局部超温现象,局部高温区结渣明显减少。
菏泽电厂使用后:风速与煤粉浓度匹配不当造成的堵管问题得到了控制,锅炉带负荷能力提高;在燃烧高挥发份煤时,将一次风速控制在25-35米/秒,防止了火嘴烧损;在燃烧低挥发份煤时,将一次风速控制在20-25米/秒,有利于煤粉着火而又不产生堵管;高温过热器后烟温偏差由100度降到50度以下。
清镇电厂8号炉投入燃烧优化指导系统等取得了显著效益,大修前后5个月相比较,供电煤耗下降2g/kwh,节约资金38.35万元。
由于有了燃烧优化指导系统,司炉加强调整,保证炉膛火焰中心不发生偏离,减少对水冷壁的冲刷,按年度减少一次水冷壁管爆漏进行统计,节约资金102万元。
由于投运该系统收到地可观经济效益,厂部已列为重点节能推广项目,在其余7台炉推广使用。
目前,国内研究开发的“燃烧优化指导系统”技术已经成熟,应用“燃烧优化指导系统”可以很好的实现风粉在线监。
其主要设备由专业厂家提供,附属设备可自行采购。
锦州发电厂的设备状况与国内其它电厂200mw机组的设备状况基本相似,可以进行一次风测量设备改造,取消传统的风粉静压测量方式,安装“燃烧优化指
导系统”,实现风粉在线监测。
4、项目规模及实施条件
4.1风速测点的安装
以锦州发电厂为例。
根据锅炉的实际情况,可在一、二次风管道上安装104个测量元件,也就是一次风管道上安装温度测量元件32个,风速测量元件16个,风压测量元件32个,二次风风速测量元件24个,安装在二次风压取样管附近。
这些信号取出之后送入变送器,其中:风速测量信号送入微差压变送器,风压测量信号送入压力变送器,转换成4-20ma电流信号,再进入dcs或数据采集器进行处理。
4.2应用电流信号直接送入dcs方式
现在的一次风速测量系统,绝大多数都有自己的数据采集卡件和一体化工作站处理机,也就是用一台工控机来完成数据处理和显示双重功能,其自身是个独立的系统。
而锦州厂现在dcs改造已全部完成,单元室也没有合适位置再摆放一台crt,因此适合采用把各种测量信号直接送入dcs方式,在dcs系统中处理这些数据,在锅炉操作员站进行其风速、风粉浓度和模拟火焰中心位置显示,同时还会有风速高低报警提示等功能。
采用测量信号直接送入dcs的方式,减少了中间转换环节,可提高系统的可靠性和实时性,同时为今后dcs功能扩展提供了储备。
5、结语
从安全方面看,投入该系统,如果每年避免一次灭火和爆管事
故,可节约资金约150万元,就达到了投资的目的,性能价格比是较高的。
从经济方面看,投入该系统,可以提高锅炉效率,每年节约标准煤5000吨左右,节约资金约130万元,当年可以收回投资成本。
因此,国产200mw机组安装锅炉一次风粉在线监测系统是非常必要的,既可提高机组运行的安全性,又可提高企业的经济效益。