CN114625085A - 一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法及系统，该方法通过火电机组运行智能监控系统实时监测机组是否处于异常工况状态；若监测到机组处于异常工况状态，则触发火电机组运行智能监控系统，发出报警信号，提示操作人员，同时启动异常粉煤灰标记模块，对异常粉煤灰进行标记；通过输灰系统将异常粉煤灰储存到专用库或粗灰库；当火电机组运行智能监控系统监测到机组参数恢复正常后，启动正常粉煤灰标记模块，对正常粉煤灰进行标记；正常粉煤灰达到除尘器后，通过输灰系统将正常粉煤灰储存到常用灰库储存，保障粉煤灰品质。本发明解决了品质不合格粉煤灰混入正常粉煤灰的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电厂粉煤灰源头分类储存技术领域，尤其涉及一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法及系统。
背景技术
火力发电厂煤粉燃烧后收集下来的粉煤灰，已从固废变成一种资源。保障品质稳定是粉煤灰分级利用和资源化、无害化利用的基础和关键。火力发电厂多采用正压或负压气力输送系统，通过仓泵设备、阀门、管道和气灰分离设备等将粉煤灰输送到粗灰库、细灰库，再通过粉罐车外运下游企业实现综合利用或灰场储存。
当前，随着国家“双碳”目标的提出，新能源在电网中高比例接入对调峰电源的需求和标准越来越高，燃煤电厂由电量型电源向电量和电力调节型电源转变，深入推进火电机组灵活性改造以适应调峰，成为现实性、可行性的必然选择。由此而带来的机组深度调峰、频繁快速启停频度增加，同样机组故障特别锅炉燃烧异常事故、投油稳燃频度等机组异常工况也必然增多，机组20%额定出力深度调峰、机组轮停调峰的次数、时间大幅增加，由此带来的锅炉燃烧稳定性变差、被迫投油稳燃甚至发生锅炉灭火成为常态，粉煤灰品质大幅下降，影响综合利用。同时，火电企业为了降低发电成本，经常混配掺烧，燃用煤质偏离设计煤种，同样会在低负荷状态下引发事故，而造成粉煤灰品质大幅下降。
在机组启停、锅炉故障、机组深调等期间，炉膛温度偏低、煤粉燃烧不充分、煤油混烧等而导致粉煤灰品质不合格。目前，现有输灰系统设计及运行方式上，无法将上述时间段内所产生的不合格粉煤灰单独分离出来，以避免影响灰库内粉煤灰品质，也影响拉运粉罐车后续下游企业的综合利用。
如申请号为CN202022461822.3的专利申请提出了一种粉煤灰多级分选系统，该系统包括原灰库、送风机、主管道、粒度分选机、粗灰库、超细分选机、Ⅱ级灰库、超细灰库、蒸汽气流粉碎装置、Ⅰ级灰库、高效布袋除尘器及超超细灰库，粗灰库的出口与蒸汽气流粉碎装置的入口相连通，高温蒸汽管道的出口经拉瓦尔喷嘴与蒸汽气流粉碎装置的蒸汽入口相连通，蒸汽气流粉碎装置的粗灰出口与Ⅰ级灰库的入口相连通，蒸汽气流粉碎装置的细灰出口与高效布袋除尘器的入口相连通，高效布袋除尘器的颗粒出口与超超细灰库的入口相连通。虽然该系统能够实现粉煤灰的多级分选，但是其并不能保证在机组出现事故或异常时，对异常粉煤灰进行单独分离，严重影响了粉煤灰的品质。
发明内容
为了解决上述问题，本发明一方面提供了一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，包括如下步骤：
火电机组运行智能监控系统实时监测机组是否处于异常工况状态下；
若监测到机组处于异常工况状态，则触发火电机组运行智能监控系统，发出报警信号，提示操作人员，同时启动异常粉煤灰标记模块，对异常粉煤灰进行标记，并根据烟气流速，计算标记异常粉煤灰到达除尘器的时间；
异常粉煤灰到达除尘器后，通过输灰系统将异常粉煤灰储存到专用库或通过输灰系统将异常粉煤灰储存到粗灰库，若储存到粗灰库，则需根据粗灰库容积计算标记异常粉煤灰所占粗灰库高度区域值；
当火电机组运行智能监控系统监测到机组参数恢复正常后，启动正常粉煤灰标记模块，对正常粉煤灰进行标记，并根据烟气流速，计算正常粉煤灰到达除尘器的时间；
正常粉煤灰达到除尘器后，通过输灰系统将正常粉煤灰储存到常用灰库单独储存，保障粉煤灰品质。
具体的，所述异常工况状态包括机组启动、停运、深度调峰、煤油混烧和油枪单独运行。
具体的，所述烟气流速为5m/s-18m/s。
具体的，在启动异常粉煤灰标记模块的同时，通过输灰系统发出指令，清空所有除尘器灰斗存灰。
具体的，所述机组参数包括但不限于机组分布式控制系统DCS、主燃料跳闸保护和协调主控系统中所含的机组负荷参数、AGC指令、油枪状态参数、联锁保护动作情况和除尘器灰斗料位情况。
具体的，异常粉煤灰到达除尘器后，输灰系统通过异常粉煤灰专用输灰管线将将异常粉煤灰输送至专用库中，单独存储。
具体的，异常粉煤灰到达除尘器后，将所有累计为异常粉煤灰的部分进行标记，输灰系统通过粉煤灰输灰管线将异常粉煤灰输送至粗灰库，并根据粗灰库容积计算出标记异常粉煤灰所占粗灰库高度区域值，供灰库粉罐车拉运决策使用。
具体的，正常粉煤灰达到除尘器后，输灰系统通过粉煤灰输灰管线将正常粉煤灰输送至细灰库或粗灰库单独储存。
具体的，所述常用灰库包括粗灰库和/或细灰库。
本发明另一方面提供了一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的系统，包括火电机组运行智能监控系统和输灰系统，还包括异常粉煤灰标记模块和正常粉煤灰标记模块，通过火电机组运行智能监控系统实时监测机组是否处于异常工况状态，通过异常粉煤灰标记模块和正常粉煤灰标记模块分别对异常粉煤灰和正常粉煤灰进行标记，通过输灰系统将异常粉煤灰储存到专用库或粗灰库，通过输灰系统将正常粉煤灰储存到常用灰库，进行单独储存，保障粉煤灰品质。
本发明的有益效果在于：通过火电机组运行智能监控系统实时监测机组是否处于异常工况状态，通过异常粉煤灰标记模块和正常粉煤灰标记模块分别对异常粉煤灰和正常粉煤灰进行标记，并通过输灰系统将异常粉煤灰储存到专用库或粗灰库，通过输灰系统将正常粉煤灰储存到粗灰库或细灰库，进行单独储存，解决了机组事故状态、启停状态、深度调峰等锅炉燃烧异常而出现的品质不合格粉煤灰混入正常粉煤灰的问题；为解决粉煤灰品质不稳定、经常出现浮油和烧失量、需水量比指标不合格提供有效解决策略；克服了目前粉煤灰经常出现的粉煤灰抽样检测不合格的问题，保证下游市场应用的粉煤灰的品质且品质稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明流程图；
图2为本发明系统框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过一个监测系统，及时响应机组锅炉异常状态，调整输灰系统的运行方式，避免品质不合格的粉煤灰进入灰库，为粉煤灰综合利用提供品质保障。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
参阅图1，一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，包括如下步骤：
火电机组运行智能监控系统实时监测机组是否处于异常工况状态下；
若监测到机组处于异常工况状态，则触发火电机组运行智能监控系统，发出报警信号，提示操作人员，同时启动异常粉煤灰标记模块，对异常粉煤灰进行标记，并根据烟气流速，计算标记异常粉煤灰到达除尘器的时间；
异常粉煤灰到达除尘器后，通过输灰系统将异常粉煤灰储存到专用库或通过输灰系统将异常粉煤灰储存到粗灰库，若储存到粗灰库，则需根据粗灰库容积计算标记异常粉煤灰所占粗灰库高度区域值；
当火电机组运行智能监控系统监测到机组参数恢复正常后，启动正常粉煤灰标记模块，对正常粉煤灰进行标记，并根据烟气流速，计算正常粉煤灰到达除尘器的时间；
正常粉煤灰达到除尘器后，通过输灰系统将正常粉煤灰储存到细灰库或粗灰库（等常用灰库）单独储存，保障粉煤灰品质，从而指导灰库粉罐车拉运，满足下游客户对粉煤灰品质的要求。
进一步的，所述异常工况状态包括机组启动、停运、深度调峰、煤油混烧和油枪单独运行等，通过火电机组运行智能监控系统实时监视和判断机组是否处于深度调峰状态、是否处于启动状态或者是否处于煤油混烧阶段，因为机组在上述阶段时会产生品质不合格的粉煤灰（异常粉煤灰），因此需要对上述状态进行监测，并对品质不合格的粉煤灰进行统一收集。可以理解的，也可以将机组其它可产生异常粉煤灰的阶段纳入监测范围内，如是否处于油枪单独运行阶段等。
进一步的，火电机组运行智能监控系统触发后，首先发出报警信号，以提示输灰系统运行操作人员，同时启动异常粉煤灰标记模块，对异常粉煤灰进行标记，根据烟气流速5m/s-18m/s范围，计算标记异常粉煤灰到达除尘器的时间，以便后续通过输灰系统将异常粉煤灰进行输送。
进一步的，在启动异常粉煤灰标记模块的同时，通过输灰系统发出指令，清空所有除尘器灰斗存灰。
进一步的，所述机组参数包括但不限于机组分布式控制系统DCS、主燃料跳闸（MFT）保护和协调主控系统中所含的机组负荷参数、AGC指令、油枪状态参数、联锁保护动作情况和除尘器灰斗料位情况。
进一步的，异常粉煤灰到达除尘器后，可采用方式一进行储存：输灰系统通过异常粉煤灰专用输灰管线将将异常粉煤灰输送至专用库中，单独存储。
进一步的，异常粉煤灰到达除尘器后，可采用方式二进行储存：将所有累计为异常粉煤灰的部分进行标记，输灰系统通过粉煤灰输灰管线将异常粉煤灰输送至粗灰库，并根据粗灰库容积计算出标记异常粉煤灰所占粗灰库高度区域值，供灰库粉罐车拉运决策使用。
进一步的，正常粉煤灰达到除尘器后，输灰系统通过粉煤灰输灰管线将正常粉煤灰输送至细灰库或粗灰库单独储存。
一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的系统，包括火电机组运行智能监控系统和输灰系统，还包括异常粉煤灰标记模块和正常粉煤灰标记模块，所述分别与输灰系统、异常粉煤灰标记模块和正常粉煤灰标记模块相连接，所述输灰系统分别与异常粉煤灰标记模块、正常粉煤灰标记模块、专用库、粗灰库和细灰库相连接。
进一步的，通过火电机组运行智能监控系统实时监测机组是否处于异常工况状态，通过异常粉煤灰标记模块和正常粉煤灰标记模块分别对异常粉煤灰和正常粉煤灰进行标记，通过输灰系统将异常粉煤灰储存到专用库或粗灰库，通过输灰系统将正常粉煤灰储存到粗灰库或细灰库（等常用灰库），进行单独储存，保障粉煤灰品质。
本发明解决了机组异常工况状态、启停状态、深度调峰等锅炉燃烧异常而出现的品质不合格粉煤灰混入正常粉煤灰的问题，为解决粉煤灰品质不稳定、经常出现浮油和烧失量、需水量比指标不合格提供有效解决策略，克服目前粉煤灰销售过程中经常出现的粉煤灰抽样检测不合格的问题。
需要说明的是，对于前述的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请所必须的。
此外，术语“连接”、“设置”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“连接”、“设置”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“连接”、“设置”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
上述实施例中，描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，包括如下步骤：
火电机组运行智能监控系统实时监测机组是否处于异常工况状态下；
若监测到机组处于异常工况状态，则触发火电机组运行智能监控系统，发出报警信号，提示操作人员，同时启动异常粉煤灰标记模块，对异常粉煤灰进行标记，并根据烟气流速，计算标记异常粉煤灰到达除尘器的时间；
异常粉煤灰到达除尘器后，通过输灰系统将异常粉煤灰储存到专用库或通过输灰系统将异常粉煤灰储存到粗灰库，若储存到粗灰库，则需根据粗灰库容积计算标记异常粉煤灰所占粗灰库高度区域值；
当火电机组运行智能监控系统监测到机组参数恢复正常后，启动正常粉煤灰标记模块，对正常粉煤灰进行标记，并根据烟气流速，计算正常粉煤灰到达除尘器的时间；
正常粉煤灰达到除尘器后，通过输灰系统将正常粉煤灰储存到常用灰库储存，保障粉煤灰品质。
2.如权利要求1所述的一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，所述异常工况状态包括机组启动、停运、深度调峰、煤油混烧和油枪单独运行。
3.如权利要求1所述的一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，所述烟气流速为5m/s-18m/s。
4.如权利要求1所述的一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，在启动异常粉煤灰标记模块的同时，通过输灰系统发出指令，清空所有除尘器灰斗存灰。
5.如权利要求1所述的一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，所述机组参数包括机组分布式控制系统DCS、主燃料跳闸保护和协调主控系统中所含的机组负荷参数、AGC指令、油枪状态参数、联锁保护动作情况和除尘器灰斗料位情况。
6.如权利要求1所述的一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，异常粉煤灰到达除尘器后，输灰系统通过异常粉煤灰专用输灰管线将将异常粉煤灰输送至专用库中，单独存储。
7.如权利要求1所述的一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，异常粉煤灰到达除尘器后，将所有累计为异常粉煤灰的部分进行标记，输灰系统通过粉煤灰输灰管线将异常粉煤灰输送至粗灰库，并根据粗灰库容积计算出标记异常粉煤灰所占粗灰库高度区域值，供灰库粉罐车拉运决策使用。
8.如权利要求1所述的一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，正常粉煤灰达到除尘器后，输灰系统通过粉煤灰输灰管线将正常粉煤灰输送至细灰库或粗灰库单独储存。
9.如权利要求1所述的一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的方法，其特征在于，所述常用灰库包括粗灰库和细灰库。
10.一种火电机组异常工况下保障粉煤灰品质的系统，包括火电机组运行智能监控系统和输灰系统，其特征在于，还包括异常粉煤灰标记模块和正常粉煤灰标记模块，通过火电机组运行智能监控系统实时监测机组是否处于异常工况状态，通过异常粉煤灰标记模块和正常粉煤灰标记模块分别对异常粉煤灰和正常粉煤灰进行标记，通过输灰系统将异常粉煤灰储存到专用库或粗灰库，通过输灰系统将正常粉煤灰储存到常用灰库，进行单独储存，保障粉煤灰品质。
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