电厂煤粉炉给粉量测量.pdf

第36卷第7期
华电技术
Vol 36 No. 7
2014年7月
Huadian Technology
Jul.2014
电厂媟粉炉给粉量测量
李光,李瑞免,李金
(西安艾贝尔科技发展有限公司,西安710065
摘要:分析了煤粉输送管道影响煤粉流量的因素,论述了电厂煤粉炉燃烧过程中存在的问题,介绍了微波固体流量计
的原理和缺点。采用了一种新型微波固体流量计,克服了传统微波流量计的缺点,可实时在线非接触测量煤粉浓度,有
效控制煤粉炉的给粉量。
关键词;微波冏体流量计;煤粉炉;流量;测量
中图分类号:TH814文献标志码:B文章编号:1674-1951(2014)07-0026-02
0引言
内,再经过给煤机进人磨煤机进行磨粉,空气预热器
送来的热风将磨制好的煤粉输送至粗细分离器,粗
火力发电是现在电力发展的主力军,在循环经细分离器将合格的煤粉送至粉仓,给粉机将煤粉打
济的环境中,需要着重考虑电力对环境的影响以及人喷燃器,最终送入锅炉进行燃烧。
如何提高资源利用率的问题。目前火电仍占据电力1.1管道流景计算
市场很大份额,火电技术必须不断提高,才能满足环
固体体积流量是指单位时间内流经封闭管道或
境保护的要求。提高火电厂的生产质量与经济效有效截面的固体颗粒的质量。煤粉输送管道如图1
益,需要对电厂煤粉炉的给粉量进行准确的测量与所示。
控制。这样既有利于节约能源又有利于保护环境,
也能满足居民日益增长的用电量需求。
在煤粉输送管道中,应用流量计可对煤粉的体
积流量进行测量,流量计将流量相关的一些信息转
化为电信号,然后从这些电信号中提取出流量数据,
图1媒粉输送管道示意
以及时获得管道内煤粉量的信息,合理安排给粉量,
设管道中的煤粉总质量为m,假设在时间t内煤
提高燃烧效率。传统的流量计在测量过程中存在干粉颗粒全部通过了该段管道横截面S,则在此时间z
扰,影响流体的测量精度,若产生误差,不利于后续内通过煤粉管道的质量流量
的处理和控制。微波固体流量计基于多普勒效应原
理,传感器在管道内产生微波场,微波被管道内流动
时间t内煤粉颗粒质量
的微粒反射,通过对频率和幅度变化的计算可精确
地测量出固体流量,此方法不会扰乱被测流体的流式中:P为管道煤粉颗粒的平均密度,即单位体积内
动状态,且反应迅速,能够实现自动、连续实时在线含有的煤粉颗粒质量;为煤粉颗粒在时间t内流过
测量。徽波固体流量计成本较低、安装简便、容易操截面S的体积。设颗粒的平均速度为,则
作,测量时受到的干扰较
V= S2t
(3)
本文采用了 Sintrolsf-600固体流量计,该流
由式(1)~(3)可得
量计避免了传统微波流量计不能测量堆积粉尘颗粒
的缺点,安装简单且测量精度高。
从式(4)可以看出,截面积已知的输送管道中
煤粉颗粒的质量流量大小由煤粉颗粒充满管道的密
电厂媒粉炉给粉过程存在问题
度和颗粒的速度决定。
燃烧系统由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、
1.2煤粉分配不均
锅炉、除尘、脱硫等步骤组成。燃煤由皮带输送机从
煤粉细度的检测一般通过人工取样的测量手
煤场运出,通过电磁铁、碎煤机后送入煤粉间的煤斗段,这种手段测量精度低,且结果实时性差,使管道
内仍然存在一定量的不合格煤粉。磨煤机通风量越
收稿日期:2014-03-24;修回日期;2014-06-20
低,煤粉分配越均匀。合格的煤粉会使管道内的风
第7期
李光,等:电厂煤粉炉给粉量测量
粉具有气相流体特性,容易进行煤粉分配
能测量流动微粒的数量,无法测量堆积微粒的数量,
煤粉管道之间煤粉分配不均会直接影响燃烧器若粉尘沉积等非流动的微粒不会被计算在内,这就
出?煤粉气流的着火及稳燃,煤粉质量浓度过高时,从根本上限制了流量计的功能;其次,多普勒法泗量
水平管道内煤粉沉积,不能及时向炉内输送煤粉,使精度不高,且测量复杂,需要满管操作。
相应的煤粉管道烧坏,燃烧效率低,甚至引起炉膛中
心还原气氛强而使受热面中心高温腐蚀或结焦,炉
Sintrolse-600固体流量计的应用
膛热负荷加重;煤粉质量浓度过低时,炉膛燃烧温度3.1 Sintrolsp-600固体流量计介绍
降低,炉膛容易灭火,二次燃烧易堵死锅炉下部出灰
Sintrolsf-600固体流量计采用先进的微波超
口,锅炉气压偏低,无法满足负荷要求,同时NO排短脉冲技术,该流量计专门为工业和市政各类金属
放量增加,严重影响机组运行的安全性和经济性。输料管道的流量测量而设计,是完全创新的产品。
1.3最佳空燃比
它适用于自由落体段和气力输送的固体物料过程中
煤粉燃烧与化学反应一样,燃烧物料存在着
的在线非接触测量,测量信号不会受到管道内介质
定的比例关系。定量的煤粉与空气中定量的O2在压力、温度、蒸汽以及压缩空气的影响。
定比例作用下可以达到最佳热效率。空燃比是减3.2实际应用
少排放和提高燃烧性能的重要参数。
1套完整的微波固体测量系统包括传感器及安
当空气量不足时,炉膛内的煤粉不能全部燃烧,装底座、中央处理单元以及接线盒(连接传感器与
炉温上升缓慢,造成化学热损失大,同时烟囱冒黑中央处理单元),系统如图3所示。
烟,环境污染严重;当空气量过剩时,则会出现过氧
中央处理单元
燃烧,产生大量NO。及SO,腐蚀设备,并造成环境
传感器
C-Box接线盒
污染,同时炉膛内的部分空气未参与燃烧却把热量
年纸+(
带走,造成热量损失。
MAX 1 km
2微波固体流量计及存在的问题
图3微波固体测量系统
Sintrolsf-600固体流量计对几乎所有的粉末、
2.1微波固体流量计工作原理
灰尘、屑状物和颗粒物都可以进行重复测量,直径为
微波固体流量计适用于金属管道内气动输送或1mm~1cm的固体颗粒或粉末都满足测量要求,避
自由落体过程中的在线测量。利用传感器与管道之免了传统微波流量计不能测量堆积微粒的缺点,并
间特殊耦合的电磁场产生一个测量场。
且测量范围达到20th,测量精度为ょ(2%~5%)。
物料经过测量场,同时传感器发射低能量微波能满足大规模工业生产过程的测量流量要求。
信号并接收反射回的能量,其中微波反射频率与发
射频率产生频差,在流量计输出端产生低频交流电4结束语
压,相当于1个微波计数器,记录单位时间内物料的
在火电厂煤粉给粉过程中,由于煤粉体积浓度
体积流量,最终达到检测物料的数量和流速的目的。无法精确测量,导致煤粉燃烧无法达到最佳状态,能
微波固体流量计工作原理如图2所示。
源利用率低,污染环境。本文采用了 Sintrolsf-600
固体流量计,克服了传统微波流量计的缺点,安装简
单且浏量精度高,实时在线测量煤粉浓度,可有效控
制燃烧系统。
参考文献
[]谢建民,王丽房,戈宋,等.煤粉流量计在高炉啧煤系统
的应用[J].河南冶金,2005,13(1):33-35.
图2微波固体流量计工作原理
2]张科,杨永宁,梁红煤粉流量计在高炉喷煤系统中的应
用[].金属世界,2008,21(2):21-23
2.2传统