CN111413129A - 锅炉燃烧效率在线监测装置 - Google Patents

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Abstract

锅炉燃烧效率在线监测装置，包括机壳(1)，机壳(1)内设有烟气通道(2)，烟气通道(2)的进口段设有进口段二氧化碳检测仪(4)，烟气通道(2)上设有加热装置(5)，加热装置(5)可将烟气通道(2)内的烟气余碳加热至碳燃点以上的温度，烟气通道(2)上位于加热装置(5)的后方设有出口段二氧化碳检测仪(7)。其目的在于提供一种可实时精确测量锅炉烟气中余碳数量，测量的稳定性好，维护量小，精度高，进而可控制和优化锅炉燃烧状态，降低发电煤耗的锅炉燃烧效率在线监测装置。

Description

锅炉燃烧效率在线监测装置
技术领域
本发明涉及一种锅炉燃烧效率在线监测装置。
背景技术
锅炉燃烧效率可通过检测锅炉飞灰含碳量来考核，通过实时检测飞灰含碳量，将有利于指导运行正确调整风煤比，提高锅炉燃烧控制水平；合理控制飞灰含碳量的指标，有利于降低发电成本，提高机组运行的经济性。随着我国电力发电机组不断向大容量、高参数发展，对锅炉飞灰中的含碳量实现在线检测，以控制和优化锅炉燃烧、降低发电煤耗、提高“竞价上网”能力以及粉煤灰综合利用能力已显得日益重要和迫切。
飞灰含碳量的传统测量方法是化学灼烧失重法，它是一种离线的实验室分析方法，这种方法虽有其精度高的特点，但因受灰样采集、分析时间滞后等因素影响，导致测量的结果不能及时准确地反映当前的锅炉燃烧的工况，对锅炉燃烧的控制和燃烧调整的指导缺乏实时性。而目前电厂投用的在线锅炉飞灰含碳量监测仪基本上都是采用微波测量技术，但是微波测量技术对飞灰含碳量的测量受煤种变化的影响比较大，测量稳定性和精度都不理想，较难满足用户对测量精度及稳定性的要求，而且大部分的维护量较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实时精确测量锅炉烟气中余碳数量，测量的稳定性好，维护量小，精度高，进而可控制和优化锅炉燃烧状态，降低发电煤耗的锅炉燃烧效率在线监测装置。
本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置，包括机壳，机壳内设有烟气通道，烟气通道的进口段设有进口段二氧化碳检测仪，烟气通道上设有加热装置，加热装置可将烟气通道内的烟气余碳加热至碳燃点以上的温度，烟气通道上位于加热装置的后方设有出口段二氧化碳检测仪。
优选地，所述烟气通道上设有烟气流量测试仪。
优选地，所述加热装置为微波加热装置或红外加热装置或电加热装置或高温等离子体加热装置或热空气介质加热装置。
优选地，所述烟气通道通过串联有吸气风机的空气输送管与外界大气相通，空气输送管用于向烟气通道中补充氧气助燃烟气中的碳元素。
优选地，所述烟气通道出口端或进口端设有可调速的吸烟风机，吸烟风机用于将烟气吸入烟气通道中。
优选地，所述机壳的外壁上包覆有保温材料层。
优选地，所述烟气通道的进口端设有旋风分离器，旋风分离器的进气管通过含尘烟气输送管与锅炉位于除尘器前端的排烟管道相通，旋风分离器的排尘管与烟气通道的进口相通，旋风分离器的排尘管可将旋风分离器收集下来的灰尘借助重力作用连续的排入烟气通道的进口段。
优选地，所述旋风分离器的排气管通过串联有排气截门的排气管路与吸烟风机的进烟口或锅炉的排烟管道相通，排气管路上设有排气流量测试仪。
优选地，所述旋风分离器的排气管通过串联有调节截门的调节管路与烟气通道的进口段相通。
本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置在使用时，进口段二氧化碳检测仪可测量出进入烟气通道中烟气的二氧化碳的浓度，出口段二氧化碳检测仪可测量出即将离开烟气通道中烟气的二氧化碳的浓度，将出口段二氧化碳检测仪测量得到的二氧化碳的浓度减去进口段二氧化碳检测仪测量得到的二氧化碳的浓度，就是新增加的二氧化碳的浓度，这些新增加的二氧化碳是由进入烟气通道中的烟气中携带的余碳被加热装置加热至碳燃点以上后，与氧气发生氧化反应并燃烧产生的，由此可通过新增加的二氧化碳的浓度来确定进入烟气通道中的烟气中携带的余碳的多少，即进入烟气通道中的烟气中携带的余碳与新增加的二氧化碳的浓度成正比，测量到的新增加的二氧化碳的浓度越大，就说明烟气中携带的余碳越多；反之，测量到的新增加的二氧化碳的浓度越小，就说明烟气中携带的余碳越少，由此可对锅炉飞灰中的含碳量实现在线检测，以控制和优化锅炉燃烧、降低发电煤耗。因此，本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置具有可实时精确测量锅炉烟气中余碳数量，测量的稳定性好，维护量小，精度高，进而可控制和优化锅炉燃烧状态，降低发电煤耗的特点。
本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。
附图说明
图1为本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置的一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置，包括机壳1，机壳1内设有烟气通道2，烟气通道2的进口段设有进口段二氧化碳检测仪4，烟气通道2上设有加热装置5，加热装置5可将烟气通道2内的烟气余碳加热至碳燃点以上的温度，烟气通道2上位于加热装置5的后方设有出口段二氧化碳检测仪7。
作为本发明的进一步改进，上述烟气通道2上设有烟气流量测试仪3。
作为本发明的进一步改进，上述加热装置5为微波加热装置或红外加热装置或电加热装置或高温等离子体加热装置或热空气介质加热装置。
作为本发明的进一步改进，上述烟气通道2通过串联有吸气风机8的空气输送管9与外界大气相通，空气输送管9用于向烟气通道2中补充氧气助燃烟气中的碳元素。
作为本发明的进一步改进，上述烟气通道2出口端或进口端设有可调速的吸烟风机10，吸烟风机10用于将烟气吸入烟气通道2中。
作为本发明的进一步改进，上述机壳1的外壁上包覆有保温材料层。
上述实施例的锅炉燃烧效率在线监测装置在使用时，进口段二氧化碳检测仪4可测量出进入烟气通道2中烟气的二氧化碳的浓度，出口段二氧化碳检测仪7可测量出即将离开烟气通道2中烟气的二氧化碳的浓度，将出口段二氧化碳检测仪7测量得到的二氧化碳的浓度减去进口段二氧化碳检测仪4测量得到的二氧化碳的浓度，就是新增加的二氧化碳的浓度，这些新增加的二氧化碳是由进入烟气通道2中的烟气中携带的余碳被加热装置5加热至碳燃点以上后，与氧气发生氧化反应并燃烧产生的，由此可通过新增加的二氧化碳的浓度来确定进入烟气通道2中的烟气中携带的余碳的多少，即进入烟气通道2中的烟气中携带的余碳与新增加的二氧化碳的浓度成正比，测量到的新增加的二氧化碳的浓度越大，就说明烟气中携带的余碳越多；反之，测量到的新增加的二氧化碳的浓度越小，就说明烟气中携带的余碳越少，由此可对锅炉飞灰中的含碳量实现在线检测，以控制和优化锅炉燃烧、降低发电煤耗。因此，本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置具有可实时精确测量锅炉烟气中余碳数量，测量的稳定性好，维护量小，精度高，进而可控制和优化锅炉燃烧状态，降低发电煤耗的特点。
如图2所示，本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置，也可以是包括机壳1，机壳1内设有烟气通道2，烟气通道2的进口段设有进口段二氧化碳检测仪4，烟气通道2上设有加热装置5，加热装置5可将烟气通道2内的烟气余碳加热至碳燃点以上的温度，烟气通道2上位于加热装置5的后方设有出口段二氧化碳检测仪7，在烟气通道2的进口端设有旋风分离器11，旋风分离器11的进气管通过含尘烟气输送管与锅炉位于除尘器前端的排烟管道相通，旋风分离器11的排尘管与烟气通道2的进口相通，旋风分离器11的排尘管可将旋风分离器11收集下来的灰尘借助重力作用下、无阻挡物的直接落下、连续的排入烟气通道2的进口段。旋风分离器11的排尘管上不能安装可截断排尘管、进而会阻挡灰尘借助重力作用下无阻挡的直接落下的装置。
作为本发明的进一步改进，上述烟气通道2上设有烟气流量测试仪3。
作为本发明的进一步改进，上述加热装置5为微波加热装置或红外加热装置或电加热装置或高温等离子体加热装置或热空气介质加热装置。
作为本发明的进一步改进，上述烟气通道2通过串联有吸气风机8的空气输送管9与外界大气相通，空气输送管9用于向烟气通道2中补充氧气助燃烟气中的碳元素。
作为本发明的进一步改进，上述烟气通道2出口端或进口端设有可调速的吸烟风机10，吸烟风机10用于将烟气吸入烟气通道2中。
作为本发明的进一步改进，上述机壳1的外壁上包覆有保温材料层。
作为本发明的进一步改进，上述旋风分离器11的排气管12通过串联有排气截门13的排气管路14与吸烟风机10的进烟口或锅炉的排烟管道相通，排气管路14上设有排气流量测试仪15。
作为本发明的进一步改进，上述旋风分离器11的排气管通过串联有调节截门16的调节管路17与烟气通道2的进口段相通。
本实施例的锅炉燃烧效率在线监测装置与上面的实施例的区别是在设置了一个在烟气通道2的进口端设有旋风分离器11，该旋风分离器11可对烟气中的颗粒物进行收集、浓缩处理，然后将收集、浓缩的颗粒物输送进烟气通道2的进口端，烟气通道2的进口段二氧化碳检测仪4可测量出进入烟气通道2中烟气的二氧化碳的浓度，出口段二氧化碳检测仪7可测量出即将离开烟气通道2中烟气的二氧化碳的浓度，将出口段二氧化碳检测仪7测量得到的二氧化碳的浓度减去进口段二氧化碳检测仪4测量得到的二氧化碳的浓度，就是新增加的二氧化碳的浓度，这些新增加的二氧化碳是由进入烟气通道2中的烟气中携带的余碳被加热装置5加热至碳燃点以上后，与氧气发生氧化反应并燃烧产生的，由此可通过新增加的二氧化碳的浓度来确定进入烟气通道2中的烟气中携带的余碳的多少，即进入烟气通道2中的烟气中携带的余碳与新增加的二氧化碳的浓度成正比，测量到的新增加的二氧化碳的浓度越大，就说明烟气中携带的余碳越多；反之，测量到的新增加的二氧化碳的浓度越小，就说明烟气中携带的余碳越少。由于增加了旋风分离器11，可对携带余碳非常少的烟气进行更精确的携带余碳多少的测量，由此可对锅炉飞灰中的含碳量实现在线检测，以控制和优化锅炉燃烧、降低发电煤耗。因此，本发明的锅炉燃烧效率在线监测装置具有可实时精确测量锅炉烟气中余碳数量，测量的稳定性好，维护量小，精度高，进而可控制和优化锅炉燃烧状态，降低发电煤耗的特点。

Claims (9)

1.锅炉燃烧效率在线监测装置，包括机壳(1)，机壳(1)内设有烟气通道(2)，烟气通道(2)的进口段设有进口段二氧化碳检测仪(4)，烟气通道(2)上设有加热装置(5)，加热装置(5)可将烟气通道(2)内的烟气余碳加热至碳燃点以上的温度，烟气通道(2)上位于加热装置(5)的后方设有出口段二氧化碳检测仪(7)。
2.根据权利要求1所述的锅炉燃烧效率在线监测装置，其特征在于所述烟气通道(2)上设有烟气流量测试仪(3)。
3.根据权利要求2所述的锅炉燃烧效率在线监测装置，其特征在于所述加热装置(5)为微波加热装置或红外加热装置或电加热装置或高温等离子体加热装置或热空气介质加热装置。
4.根据权利要求3所述的锅炉燃烧效率在线监测装置，其特征在于所述烟气通道(2)通过串联有吸气风机(8)的空气输送管(9)与外界大气相通，空气输送管(9)用于向烟气通道(2)中补充氧气助燃烟气中的碳元素。
5.根据权利要求4所述的锅炉燃烧效率在线监测装置，其特征在于所述烟气通道(2)出口端或进口端设有可调速的吸烟风机(10)，吸烟风机(10)用于将烟气吸入烟气通道(2)中。
6.根据权利要求5所述的锅炉燃烧效率在线监测装置，其特征在于所述机壳(1)的外壁上包覆有保温材料层。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的锅炉燃烧效率在线监测装置，其特征在于所述烟气通道(2)的进口端设有旋风分离器(11)，旋风分离器(11)的进气管通过含尘烟气输送管与锅炉位于除尘器前端的排烟管道相通，旋风分离器(11)的排尘管与烟气通道(2)的进口相通，旋风分离器(11)的排尘管可将旋风分离器(11)收集下来的灰尘借助重力作用连续的排入烟气通道(2)的进口段。
8.根据权利要求7所述的锅炉燃烧效率在线监测装置，其特征在于所述旋风分离器(11)的排气管(12)通过串联有排气截门(13)的排气管路(14)与吸烟风机(10)的进烟口或锅炉的排烟管道相通，排气管路(14)上设有排气流量测试仪(15)。
9.根据权利要求8所述的锅炉燃烧效率在线监测装置，其特征在于所述旋风分离器(11)的排气管通过串联有调节截门(16)的调节管路(17)与烟气通道(2)的进口段相通。
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CN113837600A (zh) * 2021-09-18 2021-12-24 西安热工研究院有限公司 一种燃煤电厂碳排放量指标实时监测系统及方法

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