CN116371539B - 一种火电厂智慧磨煤制粉系统 - Google Patents
一种火电厂智慧磨煤制粉系统Info
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Abstract
本发明公开了一种火电厂智慧磨煤制粉系统,该系统包括磨煤机入料口煤孔径优选模块、磨煤机风量调节模块和磨煤机出口风粉混合物温度控制模块;所述磨煤机入料口煤孔径优选模块用于优选出磨煤机入料处的煤块孔径,确保进入磨煤机后得到的煤块为最优磨煤块尺寸;磨煤机风量调节模块用于根据磨煤机所需出料的煤孔径大小控制磨煤机一次风流量来回拨动;磨煤机出口风粉混合物温度控制模块利用锅炉机组、制粉系统分析,用于对不同挥发份煤种进行磨煤机出口处温度控制;本发明通过对磨煤机的风速、风压、出风口温度的智能控制,提高机组快速带负荷能力、协调参数控制品质以及机组运行的经济性。
Description
技术领域
本发明属于智慧控制技术领域,具体涉及一种火电厂智慧磨煤制粉系统。
背景技术
我国的燃煤火力发电厂中,钢球磨煤机制粉系统应用非常广泛,作为其中关键设备的磨煤机,绝大部分依然运行于人为判断和手工操作的原始状态,磨煤机在运行过程中,堵煤、超温、跑粉、漏风、欠煤等现象时有发生,有时甚至造成设备损坏事故,导致机组停运,给电厂带来很大的经济损失。更重要的是,磨煤机是电厂的耗电大户,其耗电量约占厂用电的20%左右,由于磨煤机仍采用人工控制的手段,其自动化程度低,而且降低了磨煤机的工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种火电厂智慧磨煤制粉系统,通过对磨煤机的风速、风压、出风口温度的智能控制,提高机组快速带负荷能力、协调参数控制品质以及机组运行的经济性。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种火电厂智慧磨煤制粉系统,包括磨煤机入料口煤孔径优选模块、磨煤机风量调节模块和磨煤机出口风粉混合物温度控制模块;
所述磨煤机入料口煤孔径优选模块用于优选出磨煤机入料处的煤块孔径,确保进入磨煤机后得到的煤块为最优磨煤块尺寸;
所述磨煤机风量调节模块用于根据磨煤机所需出料的煤孔径大小控制磨煤机一次风流量来回拨动;
所述磨煤机出口风粉混合物温度控制模块利用锅炉机组、制粉系统分析,用于对不同挥发份煤种进行磨煤机出口处温度控制。
优选的,所述磨煤机入料口煤孔径优选模块工作内容为包括煤块分选、燃烧分析,其中煤块分选通过煤块分选机对进行入磨煤机处的各种煤矿进行分选,分选出不同粒度等级的煤块。
优选的,所述燃烧分析包括对每种煤块的每种粒度进行燃烧,在燃烧过程中检测燃烧产物及燃烧放出的热量。
优选的,所述检测燃烧产物采用空气浓度检测器,热量计量利用该产生的热量进行1立方的水从25-100℃的燃烧的时间进行统计,在统计后,从燃烧产物机燃烧热量,两者综合选取相对应的煤块的粒度,进而优选出不同种元素含量的煤块的最优粒度。
优选的,所述磨煤机风量调节模块包括流量计、鼓风机,流量计伸入磨煤机入料口,流量计与鼓风机之间连接有控制阀,同时鼓风机上安装调速阀,调速阀控制鼓风机内部电机转速,在流量计监测流量大于或小于预设值时,流量计激发电信号至控制阀,控制阀控制鼓风机上的调速阀进行调节。
优选的,所述磨煤机出口风粉混合物温度控制模块首先对锅炉机组参数进行读取,结合不同种份的煤种进行相对应的锅炉选取,其中煤种包括含硫煤、含氮煤等。
优选的,所述磨煤机出风口风粉混合物温度最优如下,燃用挥发份小于38%煤种的磨煤机出口温度≥90℃;燃用挥发份大于38%煤种的磨煤机出口温度≥75℃,使运行磨煤机入口热风门开度大于80%,入口冷风门开度小于20%。
优选的,所述锅炉组件内部二次风环喷口壁温小于850℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、设置磨煤机入料口煤孔径优选模块用于优选出不同元素含量的煤块粒度,进而控制磨煤机出料处的煤块孔径大小,确保经过磨煤机处理的煤块为最优磨煤块尺寸,提高煤磨粉效率。
2、通过风速风压智能调节,一次风压优化控制参考各磨热一次风门最大开度状况,在保障负荷调节能力和堵管处置能力的基础上,优化一次风压,避免不必要的风阻,提高煤进入磨煤机的效率,维持锅炉的安全稳定运行。
3、设置磨煤机出口风粉混合物温度控制模块,对磨煤机出口风粉混合物的温度进行控制,适当提高磨煤机出口温度,在不影响磨煤机的安全运行情况下,同时可以提高磨煤机出力,降低制粉单耗。
附图说明
图1为本发明的系统连接示意框图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种火电厂智慧磨煤制粉系统,包括磨煤机入料口煤孔径优选模块、磨煤机风量调节模块和磨煤机出口风粉混合物温度控制模块;
所述磨煤机入料口煤孔径优选模块用于优选出磨煤机入料处的煤块孔径,确保进入磨煤机后得到的煤块为最优磨煤块尺寸;
所述磨煤机风量调节模块用于根据磨煤机所需出料的煤孔径大小控制磨煤机一次风流量来回拨动;
所述磨煤机出口风粉混合物温度控制模块利用锅炉机组、制粉系统分析,用于对不同挥发份煤种进行磨煤机出口处温度控制。
具体的,磨煤机入料口煤孔径优选模块工作内容为包括煤块分选、燃烧分析,其中煤块分选通过煤块分选机对进行入磨煤机处的各种煤矿进行分选,分选出不同粒度等级的煤块。
具体的,燃烧分析包括对每种煤块的每种粒度进行燃烧,在燃烧过程中检测燃烧产物及燃烧放出的热量。
具体的,检测燃烧产物采用空气浓度检测器,热量计量利用该产生的热量进行1立方的水从25-100℃的燃烧的时间进行统计,在统计后,从燃烧产物机燃烧热量,两者综合选取相对应的煤块的粒度,进而优选出不同种元素含量的煤块的最优粒度。
在上述实施例中,由于火电厂内部的煤块通常具有不同元素含量的煤块,在进入磨煤机时,预先进行各种煤块的最优粒度统计,进而控制磨煤机进行相对应的粒度输出,通过计算不同煤块的不同粒度燃烧的选择,优选出最优煤粒度,进而提高火电厂后续煤燃烧的效率。
具体的,磨煤机风量调节模块包括流量计、鼓风机,流量计伸入磨煤机入料口,流量计与鼓风机之间连接有控制阀,同时鼓风机上安装调速阀,调速阀控制鼓风机内部电机转速,在流量计监测流量大于或小于预设值时,流量计激发电信号至控制阀,控制阀控制鼓风机上的调速阀进行调节。
煤粉管道中风粉混合物的速度应保持在一定范围内,流速太低会使煤粉沉积在煤粉管道内,造成堵粉,流速过低还会使着火点移近燃烧器喷口,导致燃烧器喷口烧损。流速过高会导致带入炉膛的煤粉颗粒过粗,使着火减慢,严重者会造成煤粉不能完全燃烧,导致严重结渣。磨煤机一次风流量来回波动或扰动会严重影响到送入炉膛的煤粉量,对维持锅炉稳定燃烧产生不利影响。控制磨煤机一次风流量在合理范围是维持锅炉的安全稳定运行的基本要求,是实现锅炉各参数优化运行的前提。
具体的,磨煤机出口风粉混合物温度控制模块首先对锅炉机组参数进行读取,结合不同种份的煤种进行相对应的锅炉选取,其中煤种包括含硫煤、含氮煤等。
具体的,磨煤机出风口风粉混合物温度最优如下,燃用挥发份小于38%煤种的磨煤机出口温度≥90℃;燃用挥发份大于38%煤种的磨煤机出口温度≥75℃,使运行磨煤机入口热风门开度大于80%,入口冷风门开度小于20%。
具体的,锅炉组件内部二次风环喷口壁温小于850℃。
磨煤机出口风粉混合物的温度是影响煤粉着火与稳燃的主要影响因素。磨煤机出口温度高,煤粉含有的水分少,煤粉着火所需的汽化潜热和着火热就低,煤粉更宜着火和稳燃。磨煤机出口温度提高,还有利于煤粉的干燥过程和提高磨煤机出力,降低制粉单耗。但是磨煤机出口温度不能过高,过高会导致煤粉中挥发分物质析出,增加磨煤机爆燃着火风险。同时,磨煤机出口温度高还会影响磨煤机润滑油系统的安全稳定运行。适当提高磨煤机出口温度并不会影响磨煤机的安全运行,同时可以提高磨煤机出力,降低制粉单耗。
通过对锅炉机组及制粉系统进行深入的试验、分析,吸收同类型机组磨煤机针对不同挥发份煤种提高磨煤机出口温度的成功经验,根据电厂常用煤种,在保证锅炉机组安全的前提下提高磨煤机出口温度,从而达到降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率。
从上述描述可知,本发明具有以下有益效果:通过对磨煤机的风速、风压、出风口温度的智能控制,提高机组快速带负荷能力、协调参数控制品质以及机组运行的经济性。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述,仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种火电厂智慧磨煤制粉系统,其特征在于,包括磨煤机入料口煤孔径优选模块、磨煤机风量调节模块和磨煤机出口风粉混合物温度控制模块;
所述磨煤机入料口煤孔径优选模块用于优选出磨煤机入料处的煤块孔径,确保进入磨煤机后得到的煤块为最优磨煤块尺寸;
所述磨煤机风量调节模块用于根据磨煤机所需出料的煤孔径大小控制磨煤机一次风流量来回拨动;
所述磨煤机出口风粉混合物温度控制模块利用锅炉机组、制粉系统分析,用于对不同挥发份煤种进行磨煤机出口处温度控制;
所述磨煤机入料口煤孔径优选模块工作内容为包括煤块分选、燃烧分析,其中煤块分选通过煤块分选机对进行入磨煤机处的各种煤矿进行分选,分选出不同粒度等级的煤块;
所述磨煤机出口风粉混合物温度控制模块首先对锅炉机组参数进行读取,结合不同种份的煤种进行相对应的锅炉选取;所述磨煤机出风口风粉混合物温度最优如下,燃用挥发份小于38%煤种的磨煤机出口温度≥90℃;燃用挥发份大于38%煤种的磨煤机出口温度≥75℃,使运行磨煤机入口热风门开度大于80%,入口冷风门开度小于20%。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂智慧磨煤制粉系统,其特征在于,所述燃烧分析包括对每种煤块的每种粒度进行燃烧,在燃烧过程中检测燃烧产物及燃烧放出的热量。
3.根据权利要求1所述的一种火电厂智慧磨煤制粉系统,其特征在于,所述检测燃烧产物采用空气浓度检测器,热量计量利用该产生的热量进行1立方的水从25-100℃的燃烧的时间进行统计,在统计后,从燃烧产物机燃烧热量,两者综合选取相对应的煤块的粒度,进而优选出不同种元素含量的煤块的最优粒度。
4.根据权利要求1所述的一种火电厂智慧磨煤制粉系统,其特征在于,所述磨煤机风量调节模块包括流量计、鼓风机,流量计伸入磨煤机入料口,流量计与鼓风机之间连接有控制阀,同时鼓风机上安装调速阀,调速阀控制鼓风机内部电机转速,在流量计监测流量大于或小于预设值时,流量计激发电信号至控制阀,控制阀控制鼓风机上的调速阀进行调节。
5.根据权利要求1所述的一种火电厂智慧磨煤制粉系统,其特征在于,煤种包括含硫煤和含氮煤。
6.根据权利要求1所述的一种火电厂智慧磨煤制粉系统,其特征在于,锅炉组件内部二次风环喷口壁温小于850℃。
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