英國(guó)ESSEN燃煤鍋爐煤粉在線測(cè)控系統(tǒng)
應(yīng)用分析及實(shí)例
一、良好的煤粉分布與控制的利益
1、改進(jìn)煤粉分配, 有助于創(chuàng)造低煤耗
Improved Coal Distribution Can Help Create:
2、提高燃燒效率 － Higher Combustion Efficiency
• 穩(wěn)定的燃燒 － Stable Combustion
• 降低管道磨損 － Reduced pipe erosion.
3、減低飛灰殘?zhí)?－ Reduced Carbon-in-Ash
• 減少未燃燒的碳 － Reduction of un-burnt carbon
• 提高灰渣再利用價(jià)值 － Saleable ash
4、降低硝的排放 － Reduction of NOx
• 通過(guò)在穩(wěn)定運(yùn)行的條件下降低風(fēng)量
5、最低（安全的）輸煤速度 － Minimum (but safe) Transport Velocity
- 減少所需要的空氣量 － Reduction in volume of air required
- 減少所需要的空氣壓力 Reduction of pressure of air required
- 提高磨煤機(jī)煤粉輸出量的潛力 － Potential higher coal throughput per mill.
6、改善煤粉顆粒細(xì)度 － Improved Fineness of PF particles
- 75µ以下的顆粒數(shù)量可提升7％ － Up to 7% improvement expected passing 75µ.
- 進(jìn)一步降低煤粉管道的磨損 － Further reduction in erosion in PF pipes
7、改善燃燒 － Improved Burn
- 降低火焰長(zhǎng)度 － Reduction in flame length
- 消除火焰和燃燒器發(fā)生分離－ Elimination of flame detachment occurrences.
- 降低飛灰殘?zhí)?－ Reduced Carbon-in-Ash
二、校正直吹式磨煤機(jī)的煤粉流量
磨煤機(jī)，分離器的輸出量
Increased Mill/Classifier Coal Throughput
• 讓更多的煤在所需要的細(xì)度下通過(guò)磨煤機(jī)是有利的，因?yàn)樗试S磨煤機(jī)貢獻(xiàn)更多的兆瓦來(lái)提高鍋爐負(fù)荷量.
Allowing more coal through a mill at a required fineness is beneficial as it allows a mill to contribute more MW to the required boiler load.
• 許多電廠可能會(huì)因?yàn)檫\(yùn)行或維修而受到磨煤機(jī)數(shù)量的限制.
Many plants can have a limitations on the number of mills available due to operational or maintenance.
• 在這種情況下額外的磨煤機(jī)輸出量會(huì)受到歡迎
Under such circumstances additional milling capacity is generally welcom
三、 應(yīng)用實(shí)例
1、在韓國(guó)Dangjin電廠的5和6號(hào)機(jī)組煤粉管道系統(tǒng)
2、在線監(jiān)控 － 美國(guó)Campbell電廠
On-line Monitoring and Control - Campbell Plant, US
3、圖表展示了英國(guó)Ratcliffe電廠在垂直面分布到6根煤粉管道的比例
4、美國(guó)Ferrybridge C 電廠
四、應(yīng)用解答
1、為何能夠控制煤粉輸送平衡就可以減少硝的產(chǎn)生？
有很多的辦法可以控制燃料的平衡分配。可是，其挑戰(zhàn)是如何能夠第一位置測(cè)量。OMC massflow 600系統(tǒng)可測(cè)量各輸送管道煤粉的相對(duì)平衡，并揭示燃燒爐的真實(shí)分配。具有了這種能力，就能采用適當(dāng)?shù)霓k法調(diào)整燃料的平衡，使其均勻地通過(guò)燃燒爐。這就是說(shuō)，二次空氣的需要量減少，因此轉(zhuǎn)化為硝的過(guò)量空氣也減少。
NOx造成的環(huán)境污染日益引起人們的重視，據(jù)統(tǒng)計(jì)每向大氣中排放1噸的NOx，它所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失在1000～2500元之間。燃煤電站是眾所周知的污染大戶，對(duì)于1160t/h的電站鍋爐來(lái)說(shuō)，其標(biāo)準(zhǔn)排煙氣量為1.2～1.6×106Nm3/h，NOx的平均排放濃度按1230mg/N m3計(jì)（600ppm），則該鍋爐每天向大氣中排放的m3為35～47噸，它運(yùn)行一天所帶來(lái)的環(huán)境損失在3.5～11.7萬(wàn)元之間。
效益分析
燃料燃燒產(chǎn)生的NOx是大氣的第二大污染源，電站鍋爐是產(chǎn)生NOx最多的場(chǎng)所，從產(chǎn)生NOx的源頭抓起，對(duì)保護(hù)環(huán)境可以起到事半功倍的效果。OMC massflow 600系統(tǒng),降低NOx大約為25%，配合煤粉控制閥門(mén)，可以降低更多的NOx。對(duì)于大于1000t/h的電站鍋爐，NOx排放濃度按常規(guī)的600ppm計(jì)，采用該技術(shù)后的NOx排放濃度為420ppm，這一臺(tái)鍋爐一年向大氣少排放NOx為566t，采用OMC massflow 600系統(tǒng)減排NOx不增加運(yùn)行成本，按脫硝的平均成本為2500元/tNOx計(jì)，給電廠每年可帶來(lái)141.5萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)例分析
葡萄牙SINES電廠是一個(gè)很好的實(shí)例。通過(guò)使用OMC massflow 600系統(tǒng)mps傳感器，該電廠能夠直接監(jiān)測(cè)磨煤機(jī)四個(gè)輸出口燃料平衡的問(wèn)題。SINES電廠的磨煤機(jī)的動(dòng)態(tài)分類器帶有調(diào)整葉片和閥門(mén)。以O(shè)MC massflow 600系統(tǒng)的數(shù)據(jù)為向?qū)д{(diào)整各葉片的位置，該電廠實(shí)現(xiàn)了磨煤機(jī)四個(gè)輸出的平衡。
這證實(shí)了，恰當(dāng)節(jié)省以前不得不多輸送給燃燒器的二次空氣的量，反而有助于完全燃燒。過(guò)量空氣的減少使產(chǎn)生熱硝的量減少。下面圖1顯示硝可以減少四分之一：（平均）從20%降到15%。該電廠發(fā)現(xiàn)這是對(duì)他們有意義的效益，準(zhǔn)備將其它鍋爐都安裝OMC massflow 600系統(tǒng)，通過(guò)傳感器來(lái)平衡煤粉分配 。
2、為什么安裝OMC massflow 600系統(tǒng)能增加電廠效率？
應(yīng)用OMC massflow 600系統(tǒng)測(cè)量煤粉輸送的速度、濃度，火力發(fā)電廠可用于增加鍋爐系統(tǒng)的效率。在改善鍋爐系統(tǒng)效率的同時(shí)，還可減少一次空氣的輸入可節(jié)省送風(fēng)的成本，通過(guò)控制一次空氣改善燃燒也改善了飛灰殘?zhí)剂俊?/div>
這是怎么增加鍋爐系統(tǒng)的效率的呢？一旦你能夠測(cè)量煤粉流動(dòng)的速度、濃度，你就可以調(diào)整一次風(fēng)的速度。從而，為你進(jìn)行以下兩方面的操作創(chuàng)造了條件：
□平衡鍋爐里各燃燒器的一次空氣。
□ 減少一次空氣的總輸入以改善燃燒效率和磨煤機(jī)的效率。
通過(guò)調(diào)整速度來(lái)平衡每個(gè)燃燒器的一次空氣增強(qiáng)了鍋爐里火焰的穩(wěn)定性，各燃燒器火焰的大小應(yīng)該彼此近似，這樣偏疊就不會(huì)發(fā)生。建立這種平衡有助于燃燒的穩(wěn)定性，從而增加了鍋爐系統(tǒng)的效率。
通過(guò)減少磨煤機(jī)一次空氣的總輸入，就可能達(dá)到煤粉顆粒度顯著降低的等量輸出。因?yàn)闇p少風(fēng)量可使較粗的煤粉滯留。煤粉較細(xì)的顆粒、各輸送管道的較佳分配以及同一磨煤機(jī)輸出的煤粉在各燃燒器的優(yōu)化分布，也能改善燃燒從而明顯改善鍋爐系統(tǒng)的效率、增加熱能釋放。
因?yàn)椋_(kāi)始降低風(fēng)速時(shí)，煤粉的總輸送量就會(huì)降低。而且，高輸送量是與劣質(zhì)燃燒相聯(lián)系的。優(yōu)良的燃燒會(huì)使燃燒裝置內(nèi)的損失減少，同時(shí)每個(gè)輸煤管輸煤量的均勻度高，爐膛燃燒均勻。使用OMC massflow 600 系統(tǒng)可節(jié)省燃煤1％－3％。應(yīng)用實(shí)例
燃燒越完全，飛灰中的殘?zhí)季驮降汀Ｒ簿褪钦f(shuō)，燃燒的浪費(fèi)越少，電廠提供給建筑工業(yè)使用的飛灰的質(zhì)量就越高。
英國(guó)Kingsnorth發(fā)電廠就是取得實(shí)效的例子。他們通過(guò)使用OMC massflow 600系統(tǒng)來(lái)控制一次空氣，該鍋爐機(jī)組已經(jīng)增加了10MW的發(fā)電量(該機(jī)組為300MW)。除了此項(xiàng)效益外，還降低了不完全燃燒其效益是為水泥工業(yè)供應(yīng)質(zhì)量更好的飛灰。
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