[实用新型]一次风粉在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测系统，特别是一种用在电厂等大型锅炉上的一次风、粉监测系统。

背景技术

火力发电厂中，采用四角切圆燃烧方式的锅炉最为普遍，对于四角布置的直流燃烧器，其风量和煤粉量分配的均匀性对锅炉安全和经济运行起着重要作用。同时保持合理的一、二次风速是建立良好的炉内空气动力工况和达到高效稳燃的重要条件。

燃煤锅炉的一次风速和管内煤粉浓度以及二次风速的大小，对燃烧效果有很大影响。目前许多电厂锅炉在实际运行时，对一、二次风速的监测广泛采用静压表(即监测一、二次风道的静压值)间接地反映风、粉运行的方法。这种传统的监测方式对锅炉优化运行和燃烧配风调整存在直观性差、准确性低等缺点。由于缺乏有效的一、二次风速在线监测手段，运行人员在很大程度上盲目进行调整，往往导致一、二次风比例严重失调、二次风门状态混乱，堵管事件频繁发生，个别一次风管磨损严重，角缺风或喷口缺风甚至无风，引发炉内火焰中心偏斜、燃烧不稳，从而发生熄火放炮，水冷壁局部结焦及炉内爆管，灰渣可燃物增大、排烟温度升高和锅炉效率偏低等问题。

通常情况下，火力发电厂燃煤锅炉制粉系统分成三种形式：燃用无烟煤或贫煤的热风送粉中储式制粉系统、燃用烟煤的乏气送粉中储式制粉系统以及燃用烟煤或褐煤的直吹式制粉系统(其中也包括双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统)。制粉系统的形式对一次风、粉在线监测系统一次元件(动压管或静压管)工作的可靠性和测量数据的精度有很大影响。制粉系统形式不同，对一次元件的技术要求也不同。

①热风送粉制粉系统：在热风送粉制粉系统中，一次元件安装在混合器前的热风管段，因此，一次元件没有磨损和堵塞问题。热风送粉中储式制粉系统一次风、粉在线监测技术目前较为成熟且已广泛应用，主要技术原理是测定煤粉、空气和煤粉空气混合物的温度以及空气流量，利用煤粉与热空气混合过程的热平衡来确定煤粉浓度、流量。但由于这种技术是以风粉温度的变化作为测量的基础，因而它对乏气送粉中储式制粉系统及直吹式制粉系统并不能适用。

②乏气送粉的制粉系统：在中储式乏气送粉的制粉系统中，乏气中带有少量的煤粉，即使一次元件安装在风粉混合器前，也有磨损和堵塞的问题。国内几家单位在一次风粉在线监测技术的应用中由于没有解决其中的关键性问题，普遍存在着堵塞、速度波动、测量偏差大等问题，实际上也并没有取得成功，因此一次风粉在线监测技术在乏气制粉系统中并没有得到推广应用。

③直吹式制粉系统：直吹式制粉系统安装一次风粉在线监测装置，因煤粉浓度很大，其一次元件磨损和堵塞问题较乏气送粉系统更严重，准确测量数据更具有难度。

现有用于直吹式制粉系统的监测系统是利用防堵、防磨动压探头，测量含尘气流中代表点的动压；同时利用防堵静压测量装置准确测量某一代表管段的阻力。该动压、阻力与气流速度、煤粉浓度有关，根据气流速度、煤粉浓度与测得的动压和阻力之间的关系以及通过现场试验标定得出的系数，得出被测含尘气流流速和煤粉浓度。其关键技术采用了小流速洁净压缩空气连续吹扫探头，解决探头堵塞问题，采用特殊材料解决探头磨损的问题。但该项技术过于复杂，其中的关键技术是否已解决，还有待于在实际应用中检验。

目前国际、国内尚无广泛应用的适合于中储式乏气送粉制粉系统的一次风粉监测技术(同时适合于直吹式制粉系统)。为满足运行优化包括低NOx燃烧控制的要求，非常有必要研究开发一种可靠、准确的并在工业上广泛应用的一次风粉在线监测技术。

通过以上比较，可知在乏气送粉制粉系统或在直吹式制粉系统上使用一次风粉在线监测系统，其关键技术是如何解决一次元件的磨损和堵塞的问题以及测量数据的精度。

要解决以上问题必须依靠科学的监测手段，才能直观地反映出一次风、粉的运行情况，才能使司炉有的放矢地进行调节，以保持锅炉燃烧系统最佳的风、煤比，保证锅炉安全、经济运行。

因此，开发有效的锅炉一次风、粉在线监测技术对于提高锅炉的运行水平以及安全和经济性有着重要的意义。

发明内容

发明目的：本实用新型提供一种一次风粉在线监测装置，其目的在于解决目前许多电厂锅炉在实际运行时，对一、二次风速的监测广泛采用静压表直接测得的结果，只能间接地反映风、粉的运行情况，这种监测方式对锅炉优化运行和燃烧配风调整存在直观性差、准确性低，且存在探头易磨损等缺点。不利于运行人员针对锅炉的情况进行有效调节一、二次风，导致锅炉效率偏低等方面存在的问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：