灼烧法飞灰含碳量在线检测与应用的研究

D/3-CTY 交流电荷耦合式飞灰含碳量在线监测装置1、研发背景及现况：锅炉飞灰含碳量在线监测装置作为锅炉燃煤调整及热效率计算的必备设备，其重要性已得到广泛认可；准确测量飞灰含碳量，有利于锅炉经济运行、节能降耗，可提高企业的经济效益，国内几乎所有300MW及以上机组，几乎全部配有该类装置；目前国内有多家公司生产飞灰含碳量在线监测设备，依据测量原理可分为两大类：微波式测量设备与灼烧称重法测量设备。

然而令人遗憾的是，上述产品的实际应用情况并不理想，主要问题有：1）微波法设备：a 无法解决煤质变化对测量结果的影响，需要不断标定；b 无法彻底解决设备堵塞问题；c 无法保证测量精度与测量数据的代表性；d 设备维护量大，正常使用寿命低；根据我们的了解，目前大多数微波法设备都处于瘫痪或半瘫痪状态。

2）灼烧称重法设备：a 现场设备很难实现测量原理要求；b 结构复杂难于维护；c 价格高，需经常维护及更换备件；灼烧称重法是近几年新推出的飞灰含碳量在线监测设备，虽然从原理上看非常完美，但是现场设备却很难保证测量原理的需求，目前国内已安装的机组还没有几家达到设计要求的。

D/3-CTY 电荷感应式飞灰含碳量在线监测装置的研发就是在上述背景下进行的，研发的目标就是为燃煤电厂提供一种能够准确、稳定、有代表性监测飞灰含碳量的免维护设备。

2、D/3-CTY的测量原理：交流电荷耦合原理D/3-CTY锅炉飞灰含碳量在线监测装置采用最新的交流电荷耦合技术与数字信号处理技术，利用不同含碳量被测介质与传感器探头电荷感应波形间的线性关系，通过先进的数字信号处理技术可直接计算出飞灰含碳量数据；无需取样，实现跨越整个被测烟道截面积的绝对测量，测量结果代表性强，数据连续、准确、稳定。

3、产品测量过程概述：1）产品概述：D/3-CTY是为电站锅炉烟气飞灰含碳量实时连续监测而设计的专用设备。

安装在锅炉尾部烟道水平段的底部或侧面，每个烟道安装一个测点，可以独立显示烟道内飞灰含碳量测量数据，并通过4～20mA信号将数据送往DCS系统或专用上位系统。

基于双气氛热重分析的飞灰含碳量测量方法研究随着能源消耗的日益增加，热电厂的飞灰也随之增加。

飞灰是热电厂燃烧过程中产生的一种固体废弃物，其中含有大量的碳。

飞灰含碳量的测量具有重要的环保和研究意义。

本研究采用双气氛热重分析法，探究了一种高效的测量飞灰含碳量的方法。

双气氛热重分析法是一种常用的固体样品热重分析方法。

它基于样品在不同气氛条件下的质量变化，通过计算质量损失率和质量变化曲线，可以得到样品的物理性质和化学组成。

该方法的同时使用氧气气氛和惰性气氛，可以避免样品在燃烧过程中出现非均相的反应，提高了精度和可靠性。

本研究采用双气氛热重分析法，测量了三个不同来源的飞灰的含碳量。

首先，将样品分别放在氧气和惰性气氛中，进行恒温加热。

随着温度的升高，样品的质量损失率逐渐增加，直到达到峰值。

然后，将样品从氧气气氛转换为惰性气氛，继续进行加热，样品的质量损失率继续增加。

最后，根据样品的质量损失率和质量变化曲线，计算出样品的含碳量。

实验结果表明，双气氛热重分析法是一种有效的测量飞灰含碳量的方法。

三个飞灰样品的含碳量分别为12.3%，11.8%和9.5%。

其中，来源不同的样品的含碳量也有所差异。

通过该方法测量飞灰含碳量具有操作简单、结果准确、精度高等优点，可以广泛应用于飞灰含碳量的测量和研究。

综上所述，双气氛热重分析法是一种可靠的测量飞灰含碳量的方法。

本研究的结果为飞灰成分特性研究和环保监测提供了有力的支持。

在未来的研究中，可以进一步探究基于双气氛热重分析法的飞灰含碳量测量方法的优化和改进。

FLT-RCA飞灰含碳量连续在线监测系统商品规格：F LT-RCA商品品牌：FLT-RCA飞灰含碳量连续在线监测系统特点:1.独特的采样设计，长期使用可靠稳定；2.多路探测，精确度高；3.系统完善维护量极低；4.提高燃烧效率。

FLT-RCA系统独享专利的FLT-RCA 飞灰含碳量在线分析系统，经证明对于电厂提高燃烧效率具有及其重要的意义。

FLT-RCA通过对飞灰中的未燃碳进行连续监测，为操作者燃烧效率的实时信息。

FLT-RCA 高可靠性，低维护量的特点，可大量减少人力上繁复的实验分析需求。

效益FLT-RCA 有助于燃煤电厂提升：●∙燃烧效率●∙磨煤机性能●∙对外销售高质量飞灰的产量燃烧效率FLT-RCA测量飞灰中未燃碳的数值，根据锅炉负载大小的不同，每3~15分钟测量一次数值。

通过在线测量的连续控制，操作者能快速对燃烧过程做出必要的调整，从而确保煤的完全燃烧，并减少对环境的污染及燃料的耗损。

磨煤机性能一旦飞灰中的含碳量增加，操作者便可立即查觉，并可依此来控制和调整磨煤机的运行。

飞灰中含碳量的增加表示磨煤机性能的降低，也就是意味着煤粒已过大，必须对磨煤机做出相应的调整。

另一方面，如果未燃碳的测值持续不变，则没有调整的必要，电厂操作人员就可以在不需调整的情况下长期运行机组。

对外销售高质量飞灰的产量如果可以使飞灰中的含碳量低于使用者所要求的测值，则电厂将能够销售更多飞灰。

如此一来，不但可以提高经济效益，更能降低飞灰仓储的成本。

FLT-RCA 工作原理FLT-RCA经下列步骤连续分析飞灰中的含碳量：1.利用喷嘴产生的负压经由取样管等速抽出部分烟气。

2.旋风分离器分离出烟气中的飞灰，而干净的气体则经由喷嘴返回烟道。

3.分离出来的飞灰集中在测量单元内，集满后开始执行样本测量。

4.测量的结果经微处理传送至控制单元。

5.显示在面板上的残余碳测值可传送至控制单元作为远程显示。

6.最后，利用压缩的空气将飞灰样本吹回烟道使仪器净空。

基于双气氛热重分析的飞灰含碳量测量方法研究近年来，煤燃烧产生的飞灰中碳含量对环境和健康的影响引起了人们的关注。

测量飞灰中碳含量是研究这一问题的关键。

传统的碳含量测量方法包括元素分析法、高温炉燃烧法等，这些方法存在测量精度低、时间长、操作繁琐等缺点。

双气氛热重分析法是一种新的、快速、准确测量飞灰中碳含量的方法。

本文对双气氛热重分析法进行了详细介绍，并研究了双气氛热重分析法测量飞灰中碳含量的影响因素。

1. 双气氛热重分析法介绍双气氛热重分析法是将样品放在热重仪中，以两种具有不同气氛的气体进行加热和燃烧，通过样品的质量变化来测定其中的碳含量。

热重分析仪是一种同时测定样品的质量和温度变化的仪器，它通常配备有质谱分析仪或红外分光仪等检测设备，以确定样品中各种元素或分子的含量。

在双气氛热重分析法中，样品通常在氮气气氛中加热，直到其质量稳定。

然后，以空气气氛替换氮气气氛，并继续加热，使样品中的有机物燃烧成CO2和H2O，进而测定其中的碳含量。

该方法可以快速、准确地测量飞灰中的碳含量，并且样品的处理时间较短，操作简单。

(1) 加热速率：加热速率是影响样品加热过程中热重曲线和质量变化率的重要因素。

加热速率越快，则样品中的有机物越容易燃烧，其CO2和H2O产物也会更多。

因此，在实验中应控制加热速率以保持不变。

(2) 气氛流量：气氛流量对样品中的有机物燃烧有很大的影响。

氮气气氛可以保护样品，在样品加热过程中对其进行保护和固定；而空气气氛可以使样品中的有机物燃烧，而且空气气氛流量越大，则燃烧产物CO2和H2O的排放越多，因此在样品加热过程中，应根据实际情况控制气氛流量。

(3) 样品形态：样品形态对热重分析过程和结果都会产生影响。

对于具有良好导热性的样品，其加热过程会更快，而冷却也会更快，因此最终得到的结果可能不稳定。

此外，如果样品中有较多的小颗粒结构，则无机物和碳会分散在其中，这样就会导致在分析过程中相互影响，进而影响测量结果。

锅炉飞灰含碳量、炉渣可燃物问题原因与解决方法一、飞灰含碳量（％）：（一）、可能存在问题的原因：1、燃煤挥发分低，锅炉燃烧效率与燃烧稳定性下降。

2、燃煤灰分高，着火温度高、着火推迟，炉膛温度降低，燃烬程度变差。

3、燃煤水分高，水汽化吸收热量，炉膛温度降低，着火困难，燃烧推迟。

4、煤粉粗，着火及燃烧反应速度慢。

（煤粉炉）。

5、燃烧器辅助风门开度与指令有偏差。

（煤粉炉）。

6、锅炉氧量低，过剩空气系数小，燃烧不完全。

7、一次、二次风速及一、二次风量配比不当。

8、燃烧器喷嘴烧损变形，造成一次风速度发生变化。

（煤粉炉）。

（二）、解决问题的方法：1、运行措施：①、根据煤质和炉内燃烧工况，及时调整磨煤机通风量，保持合适的风煤比。

②、合理调整一、二次风配比，保持最佳锅炉氧量，使煤粉充分燃烧。

③、提高入炉煤混配均匀性，保证锅炉燃烧稳定。

④、保持制粉系统运行稳定，尽量减少启、停次数。

2、日常维护及试验：①、进行燃烧优化调整试验，确定不同煤质下经济煤粉细度。

②、每班检查燃烧器辅助风门开度情况，发现问题及时处理。

（煤粉炉）。

③、定期测试煤粉细度，发现异常及时调整处理。

（煤粉炉）。

④、定期取样化验分析飞灰可燃物，发现异常及时分析，对磨煤机弹簧加载力、间隙和折向门开度进行调整。

⑤、煤质变化较大时应严密关注煤的燃烧特性，并进行相应的燃烧调整。

⑥、不定期对磨煤机相关部件磨损情况检查处理，如对磨辊套及磨碗衬板进行调换等。

3、C/D修、停机消缺（煤粉炉）：①、对预热器进行清灰，提升预热器的换热效率，提高热风温度。

②、燃烧器位置、摆角、磨损、烧损、结焦检查处理，更换或修补损坏的喷嘴、喷管及钝体。

③、校正辅助风和燃料风门挡板开度位置。

4、A/B修及技术改造（煤粉炉）：①、浓缩器及钝体采用陶瓷片、碳化硅等防磨措施，调整确定燃烧器摆角位置。

②、检查处理风门严密性和管道漏风。

③、加装飞灰含碳量在线测量装置。

④、根据空气动力场试验结果做好有关调整工作。

南京理工大学科技成果——电站锅炉非取样型飞灰
含碳量在线测量系统
成果简介：
实时检测飞灰含碳量将有助于指导锅炉运行，有助于正确调整风煤比，提高锅炉燃烧控制水平，目前有些电厂投用的锅炉飞灰含碳量测量仪是采用撞击式方法取样分析，存在着误差大、操作繁、数据滞后、运行不可靠等缺点。

基于此，南京理工大学研制了非取样型飞灰含碳量在线测量系统，不需取样，直接以烟道内流动烟气流携带的飞灰作为测试样品，将微波传感器装在烟道壁上，烟道内飞灰含碳量的变化导致微波能量的衰减，达到飞灰含碳量的测试目的。

技术指标：
非取样型微波飞灰含碳量测量装置投入使用后，不出现过去采样型微波飞灰含碳量测量装置易堵、易损坏的缺点。

非取样型微波飞灰含碳量测量装置投入使用后，测量精度比过去采样型微波飞灰含碳量测量装置有很大提高，测量精度达到测量值的10％，分辨率为2％。

项目水平：国内领先
成熟程度：中试
合作方式：合作开发、专利许可、技术转让、技术入股。

基于神经网络的火电厂飞灰含碳量测量的开题报告1. 研究背景火力发电厂燃煤时产生大量的飞灰，其中包含着大量的碳元素。

飞灰中的含碳量是衡量燃煤质量的一个重要指标。

传统的飞灰含碳量测量方法存在着精度低和周期长的问题，不能满足现代火电厂高效、安全、环保的生产要求。

神经网络作为一种模仿人类大脑结构和功能的计算模型，因其自适应、并行处理、非线性等特性被广泛应用于图像识别、自然语言处理和模式识别等领域。

因此，本课题拟探究基于神经网络的飞灰含碳量测量方法，以提高测量精度和周期。

2. 研究目的和意义本课题的研究目的是研究基于神经网络的火电厂飞灰含碳量测量方法，以提高测量精度和周期，为现代火电厂的高效、安全、环保生产提供支持。

本课题的意义在于：（1）提高火电厂飞灰含碳量测量的精度和周期，为火力发电的高效、安全、环保生产提供数据支持。

（2）探索基于神经网络的测量方法，拓展神经网络在实际生产中的应用领域。

（3）为其他领域的测量提供借鉴，如水泥、冶金和石油等领域。

3. 研究内容和方案本课题的研究内容主要包括以下几个方面：（1）飞灰含碳量测量的传统方法和其存在的问题。

（2）神经网络原理及应用领域。

（3）基于神经网络的火电厂飞灰含碳量测量方法。

（4）数据采集和预处理。

（5）模型训练和测试。

（6）结果分析和改进。

具体方案如下：（1）收集火电厂飞灰含碳量测量的传统方法和现有数据的相关文献，对其进行分析和总结。

（2）学习和掌握神经网络的基本原理和应用领域，对各种神经网络模型进行分类和介绍。

（3）设计基于神经网络的火电厂飞灰含碳量测量方法，针对不同类型的神经网络模型进行分析和比较，最终确定合适的模型。

（4）开展实验，采集火电厂飞灰含碳量数据，并对其进行预处理，如数据清洗、变量选择和离散化等。

（5）基于选定的神经网络模型进行模型训练和测试，分析和比较不同网络模型的性能指标，包括训练时间、预测精度等。

（6）根据实验结果进行分析和改进，提出可行的建议和改进方案。