CN116498989B - 一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及调控方法 - Google Patents
一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及调控方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116498989B CN116498989B CN202310277323.4A CN202310277323A CN116498989B CN 116498989 B CN116498989 B CN 116498989B CN 202310277323 A CN202310277323 A CN 202310277323A CN 116498989 B CN116498989 B CN 116498989B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- pulverized coal
- flow
- powder
- pulverized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 322
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 157
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title claims description 7
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 42
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 30
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 21
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 13
- 238000005206 flow analysis Methods 0.000 claims description 12
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 claims description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000002864 coal component Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 abstract description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 21
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
- F23K3/02—Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/025—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electrical or electromechanical means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
本发明本发明涉及一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及调控方法，煤粉流量监控装置包括：一体化传感器组件和法兰盘座；一体化传感器组件由盘管状壳体和四个分传感器组成，每个分传感器的形状为四分之一圆环；分传感器包括：三个静电离子强度测量环、两个煤粉流速测量环、以及绝缘环；两个煤粉流速测量环间隔设置在三个静电离子强度测量环之间，绝缘环设置在相邻的静电离子强度测量环与煤粉流速测量环之间；本发明的优点是：优化煤粉从磨煤机到燃烧器的分布、准确的平衡煤粉和空气流量，改善煤粉分配、煤粉流动形态和浓度的作用，可将管道中的偏流、绳状流、喘流改变成分布较为均匀的煤粉、空气混合均布的两相流，提高锅炉热效率。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及煤粉平均调控方法。
背景技术
锅炉在设计时都假设每个燃烧器都燃用条件相同的煤粉气流，即煤粉浓度、喷口速度、煤粉细度等均相同，以使各燃烧器表现出相同的性能，主要包括着火位置、火焰传播速度、动量、煤粉颗粒燃尽率等参数，保证锅炉机组的安全、经济运行。而锅炉在实际运行中，仍存在一系列问题，如火焰偏斜冲刷炉墙、在靠近炉墙区域局部还原气氛强而产生水冷壁局部高温腐蚀或结焦、热负荷不均匀、烟气侧和蒸汽侧温度偏差、无法优化低NOx运行、飞灰含碳量高等问题，影响机组运行的可靠性和经济性。造成这些问题的原因固然是多方面的，但大量的经验表明，燃烧器特别是同台磨煤机出口煤粉管道对应的燃烧器之间一次风粉分配不均匀是一个重要的原因。随着锅炉容量和炉膛尺寸的不断加大，不均衡燃烧的情况越来越明显，表现出来的问题也越来越严重。磨煤机出口一次风粉管道长度差异巨大导致风粉沿炉膛宽度方向分布不均，带来支管之间风粉不均匀；上述情况导致沿炉膛宽度方向燃烧器输出功率分布不均严重，造成炉内热负荷偏差大、局部燃烧恶化、两侧烟温汽温偏差大、燃烧器配风困难等严重影响锅炉燃烧的经济环保和运行安全问题。而且现有市面上的制粉系统运行处于十分粗放状态，成为制约锅炉燃烧得到有效优化的重要问题。主要原因是：1、一次风粉在线测量技术的滞后。2、风粉调节手段的落后和缺失。尤其缺乏热态条件下精确的测量手段和调整手段来解决燃烧失衡问题。燃烧不均衡、风煤比差成为制约燃烧性能提升的关键问题。
现亟需一种用于能够在线实时监控煤粉管道内一次风粉流动状态的监控装置，以及通过监控装置调整煤粉分配不均的调整方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及煤粉平均调控方法，用于监控煤粉管道内煤粉流动状态，以及确保多个煤粉管道内煤粉流动平衡，以克服上述现有技术的不足。
本发明提供的一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置，包括：安装在煤粉供应管道上用于监控煤粉管道内煤粉流动状态的煤粉流量监控装置，所述煤粉流量监控装置用于监控锅炉一次风粉燃烧用煤粉管道内煤粉的煤粉流速、流量、浓度；所述煤粉流量监控装置包括：一体化传感器组件和位于一体化传感器组件两侧的法兰盘座，所述一体化传感器组件的内径与煤粉管道的内径相同，可代替一段煤粉管道；所述一体化传感器组件由盘管状壳体和四个分传感器组成，每个分传感器的形状为四分之一圆环，四个分传感器均布镶嵌在盘管状壳体内壁中；
其中，每个所述分传感器均包括：三个静电离子强度测量环、两个煤粉流速测量环、以及绝缘环（四氟乙烯环座）；
其中，两个所述煤粉流速测量环间隔设置在三个静电离子强度测量环之间，所述绝缘环设置在相邻的静电离子强度测量环与煤粉流速测量环之间；
其中，两个所述煤粉流速测量环用于测量煤粉流速，其中，通过两个所述煤粉流速测量环分别接收同一流动方向的煤粉产生的通过信号，由于煤粉通过两个煤粉流速测量环之间产生时间差，通过煤粉流速计算公式：
=/>-/>
式中，V表示煤粉流速；表示两个粉流速测量环之间的距离；/>表示煤粉颗粒通过两个粉流速测量环之间的时间差；/>表示煤粉通过首个煤粉流速测量环的时间，/>表示煤粉通过第二个煤粉流速测量环的时间；
其中，三个所述静电离子强度测量环通过煤粉流动频率计算煤粉浓度，静电离子的强度与煤粉浓度呈正相关关系，通过实时测得的静电离子强度与标准煤粉浓度静电离子强度的变化量可以实时测出当前煤粉浓度；
C=（Qt-Q0）*K
式中，C表示煤粉浓度；Qt表示煤粉管道内实时测量的静电离子强度；Q0表示管道内标准静电离子强度；K表示静电离子强度与浓度的关系系数；k取值0-1，其中，越接近于1，煤粉的带电量越大，反之，越接近于0，煤粉的带电量越小；
所述煤粉流量的计算公式：
δ = C××S
式中，δ表示煤粉流量；S表示管道横截面积。
作为本发明的优选，还包括信号放大处理器，以及与信号放大处理器连接的风粉参数测量实验平台，所述信号放大处理器安装在一体化传感器组件外部管壁上，所述信号放大处理器用于将四个分传感器所测量的数据实时传输给风粉参数测量实验平台。
作为本发明的优选，所述风粉参数测量实验平台包括：煤粉流速分析模块、流量分析模块、浓度分析模块、煤粉颗粒细度分析模块和热值分析模块，所述煤粉流速分析模块用于监测煤粉流速，所述流量分析模块用于监测煤粉流量，所述浓度分析模块用于监测煤粉浓度，所述煤粉颗粒细度分析模块利用浓度分析模块、煤粉流速分析模块、流量分析模块、浓度分析模块和管道尺寸数据获得煤粉颗粒细度，所述热值分析模块利用浓度分析模块、煤粉流速分析模块、流量分析模块和浓度分析模块获得混合后煤粉的热值。
作为本发明的优选，所述一体化传感器组件还包括：信号加载染色环和信号平衡环，所述信号加载染色环和信号平衡环分别设置两端端部位置，所述信号加载染色环和信号平衡环与相邻的静电离子强度测量环之间设置有绝缘环，所述信号加载染色环用于对信号进行统一收集并传输至信号放大处理器，所述信号平衡环用于平衡并区分三个静电离子强度测量环和两个煤粉流速测量环之间的信号。
作为本发明的优选，在锅炉的多个煤粉出口与对应的煤粉管道之间安装风粉平衡阀，所述风粉平衡阀用于控制煤粉出口的出粉量，间接控制煤粉管道的煤粉浓度。
本发明的另一个目的是提供一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置的煤粉平均调控方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：在1台煤粉磨煤机的5个煤粉出口与对应的煤粉管道之间安装风粉平衡阀，在煤粉管道上安装一体化传感器组件；
步骤S2：利用一体化传感器组件分别检测各自煤粉管道内的煤粉流量；
步骤S3：启动煤粉磨煤机并将5个煤粉出口全开；
步骤S4：待煤粉流通5个煤粉管道后，利用一体化传感器组件测量各自煤粉管道内此阶段的煤粉流量，将5个一体化传感器组件测量的煤粉流量收集至终端平台的比较器模块进行煤粉流量比较，并选取煤粉流量最大值的一体化传感器组件对应的煤粉管道和煤粉流量最小值的一体化传感器组件对应的煤粉管道，以煤粉流量最小值为基数，关闭煤粉流量最大值对应的煤粉管道的风粉平衡阀中的一档，其中关闭风粉平衡阀的阀板开度按照百分之五为一档进行调整；
步骤S5：重复步骤S4，进行下一阶段的煤粉管道的煤粉流量均衡，重发明复5次完成1周期的煤粉流量均衡；
步骤S6：根据煤粉组分进行1周期至5周期的煤粉流量均衡。
作为本发明的优选，还包括以下步骤：
步骤S7：重复步骤S1-S6，完成6台煤粉磨煤机的煤粉流量均衡；
步骤S8：利用数据传输系统将6台煤粉磨煤机的传输至风粉参数测量实验平台，利用风粉参数测量实验平台接收每台煤粉磨煤机的一体化传感器组件的信号，并识别每个一体化传感器组件所测量的煤粉流量、速度、分配比例数据，通过PLC控制系统对煤粉磨煤机上每个风粉平衡阀的阀板开度进行调整，即可实现各个煤粉磨煤机的一次风粉管中的风粉浓度、速度按预定的投入比例进行运行。
作为本发明的优选，包括以下步骤：
步骤S9：煤粉组分的二级掺烧过程；
步骤S91：通过风粉参数测量实验平台实时监测每台煤粉磨煤机煤粉流速、流量、浓度，获得每个燃烧器初级燃烧热动能数据，指导炉内分仓掺烧或分层掺烧；
步骤S92：根据配煤方案将不同的煤种投入不同的原煤仓中，通过粉磨煤机制粉后送入对应的燃烧器，进行炉内掺烧；
步骤S93：通过调整每台煤粉磨煤机的5个煤粉管道的煤粉流速、流量、浓度，使得30个煤粉管道在燃烧器初级燃烧的热动能状态达到平衡。
本发明的优点及积极效果是：
1、本发明通过一体化传感器组件实现一次风煤粉流动状态的多参数在线测量，并且由于四个分传感器组成与同测量管道内径相同的管道式结构，通过管道式结构可使得一体化传感器组件的内壁光滑，煤粉对其的冲刷极小；使得能够承受较高的压力和高温；而且四个传感器为一组测量更加精准。解决目前锅炉燃烧时无法监测进入每个燃烧器的风量和煤粉量、煤粉热值的问题以及调节每个燃烧器内的最关键参数——风煤比，实现热值均衡。
2、本发明通过将一体化传感器组件安装在煤粉磨煤机的煤粉供应管道上，使得前置智能控制方式（在燃烧前精准控制）替代现有的燃烧后反馈控制，保持整个锅炉燃烧为最优状态，达到节能、减排、平稳、安全运行的目的，为实现智慧电厂的目标打下坚实的基础。
3、本发明中一体化传感器组件的检测和后续磨煤机煤粉流量控制为独立的闭环控制系统，在运行或停机状态，均不影响锅炉系统的正常运行。可接受从每台磨煤机传输的信号，经计算处理出每台磨煤机输出管道中所测量的煤粉流量、速度、分配比例等数据，通过PLC的控制软件，可对每个煤粉调节阀的阀板开度进行调整，即可实现各个磨煤机的一次风粉管中的风粉浓度、速度按预定的投入比例进行运行。并可实时输出相应的数据提供给锅炉燃烧控制DCS系统。
4、本发明在煤粉流速、浓度得到在线有效测量的基础上，通过对煤粉管道进行相应改造，解决各煤粉管道一次风速偏差和煤粉分配的偏差。研制新型风粉平衡阀，在磨煤机出口煤粉管道上加装煤粉分散器和相应的控制阀门装置或者加装煤粉流量平衡阀 ，优化煤粉从磨煤机到燃烧器的分布、准确的平衡煤粉和空气流量，改善煤粉分配，可以改变煤粉流动形态和浓度的作用，可将管道中的偏流、绳状流、喘流改变成分布较为均匀的煤粉、空气混合均布的两相流，提高锅炉热效率。
5、本发明的一体化传感器组件中的感应电极镶嵌在壳体内壁中，使感应电极与煤粉隔绝，属于安全的被动式测量，不受非测量因素的干扰，测量与煤粉流动方式无关，全截面的设计可准确捕捉、测量整个一次风管道内煤粉的流动状态；特别是在严重湿煤条件下可以准确测量一次风煤粉的流速、质量流量和浓度，参数在线测量，实时测量每个一次风粉管道中的煤粉流动的速度、质量流量、颗粒细度、煤粉热值和风粉混合浓度。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的一体化传感器组件整体结构主视图。
图2示出了根据本发明实施例的一体化传感器组件整体结构侧视图。
图3示出了根据本发明实施例的分传感器均结构分解图。
图4示出了根据本发明实施例的分传感器的煤粉流速测量原理图。
图5示出了根据本发明实施例的五台磨煤机的比较器控制逻辑图。
附图标记：一体化传感器组件1、盘管状壳体2、分传感器3、静电离子强度测量环301、煤粉流速测量环302、信号加载染色环303、信号平衡环304、绝缘环305、信号放大处理器306。
实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
实施例
如图1所示，本发明实施例提供的一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置，包括：安装在煤粉供应管道上用于监控煤粉管道内煤粉流动状态的煤粉流量监控装置，所述煤粉流量监控装置用于监控锅炉一次风粉燃烧用煤粉管道内煤粉的煤粉流速、流量、浓度；所述煤粉流量监控装置包括：一体化传感器组件1和位于一体化传感器组件1两侧的法兰盘座，所述一体化传感器组件1的内径与煤粉管道的内径相同，可代替一段煤粉管道；所述一体化传感器组件1由盘管状壳体2和四个分传感器3组成，每个分传感器3的形状为四分之一圆环，四个分传感器3均布镶嵌在盘管状壳体2内壁中；
其中，每个所述分传感器均3包括：三个静电离子强度测量环301和两个煤粉流速测量环302、信号加载染色环303和信号平衡环304、以及绝缘环（四氟乙烯环座）305；两个所述煤粉流速测量环302间隔设置在三个静电离子强度测量环301之间，所述绝缘环305设置在相邻的静电离子强度测量环301与煤粉流速测量环302之间；所述信号加载染色环303和信号平衡环304分别设置两端端部位置，所述信号加载染色环303和信号平衡环304与相邻的静电离子强度测量环301之间也设置有绝缘环305，所述信号加载染色环303用于对信号进行统一收集并传输至信号放大处理器，所述信号平衡环304用于平衡并区分三个静电离子强度测量环301和两个煤粉流速测量环302之间的信号。
本实施例中两个所述煤粉流速测量环302用于测量煤粉流速，其中，通过两个所述煤粉流速测量环302分别接收同一流动方向的煤粉产生的通过信号，由于煤粉通过两个煤粉流速测量环302之间产生时间差，通过煤粉流速计算公式：
=/>-/>
式中，V表示煤粉流速；表示两个粉流速测量环之间的距离；/>表示煤粉颗粒通过两个粉流速测量环之间的时间差；/>表示煤粉通过首个煤粉流速测量环的时间，/>表示煤粉通过第二个煤粉流速测量环的时间。
本实施例中三个所述静电离子强度测量环301通过煤粉流动频率计算煤粉浓度，静电离子的强度与煤粉浓度呈正相关关系，通过实时测得的静电离子强度与标准煤粉浓度静电离子强度的变化量可以实时测出当前煤粉浓度C=（Qt-Q0）*K
式中，C表示煤粉浓度；Qt表示煤粉管道内实时测量的静电离子强度；Q0表示管道内标准静电离子强度；K表示静电离子强度与浓度的关系系数；k取值0-1，其中，越接近于1，煤粉的带电量越大，反之，越接近于0，煤粉的带电量越小；
本实施例中煤粉流量的计算公式：
δ = C××S
式中，δ表示煤粉流量；S表示管道横截面积。
本实施例中的信号放大处理器306安装在盘管状壳体2的外部管壁上，所述信号放大处理器306用于将四个分传感器3所测量的数据实时传输给风粉参数测量实验平台。
本实施例中的风粉参数测量实验平台包括：煤粉流速分析模块、流量分析模块、浓度分析模块、煤粉颗粒细度分析模块和热值分析模块，所述煤粉流速分析模块用于监测煤粉流速，所述流量分析模块用于监测煤粉流量，所述浓度分析模块用于监测煤粉浓度，所述煤粉颗粒细度分析模块利用浓度分析模块、煤粉流速分析模块、流量分析模块、浓度分析模块和管道尺寸数据获得煤粉颗粒细度，所述热值分析模块利用浓度分析模块、煤粉流速分析模块、流量分析模块和浓度分析模块获得混合后煤粉的热值。
本实施例中的在锅炉的多个煤粉出口与对应的煤粉管道之间安装风粉平衡阀，所述风粉平衡阀用于控制煤粉出口的出粉量，间接控制煤粉管道的煤粉浓度。
实施例
本实施例中的提供一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置的煤粉平均调控方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：在1台煤粉磨煤机的5个煤粉出口与对应的煤粉管道之间安装风粉平衡阀，在煤粉管道上安装一体化传感器组件1；
步骤S2：利用一体化传感器组件1分别检测各自煤粉管道内的煤粉流量；
步骤S3：启动煤粉磨煤机并将5个煤粉出口全开；
步骤S4：待煤粉流通5个煤粉管道后，利用一体化传感器组件1测量各自煤粉管道内此阶段的煤粉流量，将5个一体化传感器组件1测量的煤粉流量收集至终端平台的比较器模块进行煤粉流量比较，并选取煤粉流量最大值的一体化传感器组件1对应的煤粉管道和煤粉流量最小值的一体化传感器组件1对应的煤粉管道，以煤粉流量最小值为基数，关闭煤粉流量最大值对应的煤粉管道的风粉平衡阀中的一档，其中关闭风粉平衡阀的阀板开度按照百分之五为一档进行调整；
步骤S5：重复步骤S4，进行下一阶段的煤粉管道的煤粉流量均衡，重复5次完成1周期的煤粉流量均衡；
步骤S6：根据煤粉组分进行1周期至5周期的煤粉流量均衡。
步骤S7：重复步骤S1-S6，完成6台煤粉磨煤机的煤粉流量均衡；
步骤S8：利用数据传输系统将6台煤粉磨煤机的传输至风粉参数测量实验平台，利用风粉参数测量实验平台接收每台煤粉磨煤机的一体化传感器组件的信号，并识别每个一体化传感器组件所测量的煤粉流量、速度、分配比例数据，通过PLC控制系统对煤粉磨煤机上每个风粉平衡阀的阀板开度进行调整，即可实现各个煤粉磨煤机的一次风粉管中的风粉浓度、速度按预定的投入比例进行运行。
步骤S9：煤粉组分的二级掺烧过程；
步骤S91：通过风粉参数测量实验平台实时监测每台煤粉磨煤机煤粉流速、流量、浓度，获得每个燃烧器初级燃烧热动能数据，指导炉内分仓掺烧或分层掺烧；
步骤S92：根据配煤方案将不同的煤种投入不同的原煤仓中，通过粉磨煤机制粉后送入对应的燃烧器，进行炉内掺烧；
步骤S93：通过调整每台煤粉磨煤机的5个煤粉管道的煤粉流速、流量、浓度，使得30个煤粉管道在燃烧器初级燃烧的热动能状态达到平衡。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置，其特征在于，包括：安装在煤粉供应管道上用于监控煤粉管道内煤粉流动状态的煤粉流量监控装置，所述煤粉流量监控装置用于监控锅炉一次风粉燃烧用煤粉管道内煤粉的煤粉流速、流量、浓度；所述煤粉流量监控装置包括：一体化传感器组件和位于一体化传感器组件两侧的法兰盘座，所述一体化传感器组件的内径与煤粉管道的内径相同；所述一体化传感器组件由盘管状壳体和四个分传感器组成，每个分传感器的形状为四分之一圆环，四个分传感器均布镶嵌在盘管状壳体内壁中；
其中，每个所述分传感器均包括：三个静电离子强度测量环、两个煤粉流速测量环、以及绝缘环；
其中，两个所述煤粉流速测量环间隔设置在三个静电离子强度测量环之间，所述绝缘环设置在相邻的静电离子强度测量环与煤粉流速测量环之间；
其中，两个所述煤粉流速测量环用于测量煤粉流速，其中，通过两个所述煤粉流速测量环分别接收同一流动方向的煤粉产生的通过信号，由于煤粉通过两个煤粉流速测量环之间产生时间差，通过煤粉流速计算公式：
Tn＝yt-xt
式中，V表示煤粉流速；d表示两个粉流速测量环之间的距离；Tn表示煤粉颗粒通过两个粉流速测量环之间的时间差；xt表示煤粉通过首个煤粉流速测量环的时间，yt表示煤粉通过第二个煤粉流速测量环的时间；
其中，三个所述静电离子强度测量环通过煤粉流动频率计算煤粉浓度，静电离子的强度与煤粉浓度呈正相关关系，通过实时测得的静电离子强度与标准煤粉浓度静电离子强度的变化量可以实时测出当前煤粉浓度；
C＝(Qt-Q0)*K
式中，C表示煤粉浓度；Qt表示煤粉管道内实时测量的静电离子强度；Q0表示管道内标准静电离子强度；K表示静电离子强度与浓度的关系系数；
所述煤粉流量的计算公式：
δ＝C×V×S
式中，δ表示煤粉流量；S表示管道横截面积；
所述一体化传感器组件还包括：信号加载染色环和信号平衡环，所述信号加载染色环和信号平衡环分别设置两端端部位置，所述信号加载染色环和信号平衡环与相邻的静电离子强度测量环之间设置有绝缘环，所述信号加载染色环用于对信号进行统一收集并传输至信号放大处理器，所述信号平衡环用于平衡并区分三个静电离子强度测量环和两个煤粉流速测量环之间的信号；
在锅炉的多个煤粉出口与对应的煤粉管道之间安装风粉平衡阀，所述风粉平衡阀用于控制煤粉出口的出粉量，间接控制煤粉管道的煤粉浓度；
煤粉平均调控方法，包括以下步骤：
步骤S1：在1台煤粉磨煤机的5个煤粉出口与对应的煤粉管道之间安装风粉平衡阀，在煤粉管道上安装一体化传感器组件；
步骤S2：利用一体化传感器组件分别检测各自煤粉管道内的煤粉流量；
步骤S3：启动煤粉磨煤机并将5个煤粉出口全开；
步骤S4：待煤粉流通5个煤粉管道后，利用一体化传感器组件测量各自煤粉管道内此阶段的煤粉流量，将5个一体化传感器组件测量的煤粉流量收集至终端平台的比较器模块进行煤粉流量比较，并选取煤粉流量最大值的一体化传感器组件对应的煤粉管道和煤粉流量最小值的一体化传感器组件对应的煤粉管道，以煤粉流量最小值为基数，关闭煤粉流量最大值对应的煤粉管道的风粉平衡阀中的一档；
步骤S5：重复步骤S4，进行下一阶段的煤粉管道的煤粉流量均衡，重复5次完成1周期的煤粉流量均衡；
步骤S6：根据煤粉组分进行1周期至5周期的煤粉流量均衡；
步骤S7：重复步骤S1-S6，完成6台煤粉磨煤机的煤粉流量均衡；
步骤S8：利用数据传输系统将6台煤粉磨煤机的传输至风粉参数测量实验平台，利用风粉参数测量实验平台接收每台煤粉磨煤机的一体化传感器组件的信号，并识别每个一体化传感器组件所测量的煤粉流量、速度、分配比例数据，通过PLC控制系统对煤粉磨煤机上每个风粉平衡阀的阀板开度进行调整，即可实现各个煤粉磨煤机的一次风粉管中的风粉浓度、速度按预定的投入比例进行运行；
步骤S9：煤粉组分的二级掺烧过程；
步骤S91：通过风粉参数测量实验平台实时监测每台煤粉磨煤机煤粉流速、流量、浓度，获得每个燃烧器初级燃烧热动能数据，指导炉内分仓掺烧或分层掺烧；
步骤S92：根据配煤方案将不同的煤种投入不同的原煤仓中，通过粉磨煤机制粉后送入对应的燃烧器，进行炉内掺烧；
步骤S93：通过调整每台煤粉磨煤机的5个煤粉管道的煤粉流速、流量、浓度，使得30个煤粉管道在燃烧器初级燃烧的热动能状态达到平衡。
2.根据权利要求1所述的一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置，其特征在于，还包括信号放大处理器，以及与信号放大处理器连接的风粉参数测量实验平台，所述信号放大处理器安装在一体化传感器组件外部管壁上，所述信号放大处理器用于将四个分传感器所测量的数据实时传输给风粉参数测量实验平台。
3.根据权利要求2所述的一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置，其特征在于，所述风粉参数测量实验平台包括：煤粉流速分析模块、流量分析模块、浓度分析模块、煤粉颗粒细度分析模块和热值分析模块，所述煤粉流速分析模块用于监测煤粉流速，所述流量分析模块用于监测煤粉流量，所述浓度分析模块用于监测煤粉浓度，所述煤粉颗粒细度分析模块利用浓度分析模块、煤粉流速分析模块、流量分析模块、浓度分析模块和管道尺寸数据获得煤粉颗粒细度，所述热值分析模块利用浓度分析模块、煤粉流速分析模块、流量分析模块和浓度分析模块获得混合后煤粉的热值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310277323.4A CN116498989B (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及调控方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310277323.4A CN116498989B (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及调控方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116498989A CN116498989A (zh) | 2023-07-28 |
| CN116498989B true CN116498989B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=87329290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310277323.4A Active CN116498989B (zh) | 2023-03-21 | 2023-03-21 | 一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及调控方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116498989B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1179175A1 (ru) * | 1984-03-26 | 1985-09-15 | Kovalev Valerij V | Система контрол зольности угл в потоке |
| EP0182618A2 (en) * | 1984-11-15 | 1986-05-28 | Wyatt Technology Corporation | Sample cell for light scattering measurements |
| CN1088852A (zh) * | 1990-03-14 | 1994-07-06 | 巴布考克和威尔科斯公司 | 煤粉流量监测器及其控制系统 |
| CN104655214A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-05-27 | 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 | 浓相粉煤质量流量计 |
| CN206311598U (zh) * | 2016-12-16 | 2017-07-07 | 华北电力大学 | 一种基于多传感器的煤粉含水率和煤种监测装置 |
| CN112902158A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-04 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院 | 一种燃煤电站煤粉气流偏差调节装置及调节方法 |
| CN115266503A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 华能国际电力股份有限公司丹东电厂 | 输粉管道内煤粉浓度监测装置 |
| CN115574877A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-01-06 | 西安热工研究院有限公司 | 一种磨煤机粉管煤粉气流流量测量方法及系统 |
-
2023
- 2023-03-21 CN CN202310277323.4A patent/CN116498989B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1179175A1 (ru) * | 1984-03-26 | 1985-09-15 | Kovalev Valerij V | Система контрол зольности угл в потоке |
| EP0182618A2 (en) * | 1984-11-15 | 1986-05-28 | Wyatt Technology Corporation | Sample cell for light scattering measurements |
| CN1088852A (zh) * | 1990-03-14 | 1994-07-06 | 巴布考克和威尔科斯公司 | 煤粉流量监测器及其控制系统 |
| CN104655214A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-05-27 | 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 | 浓相粉煤质量流量计 |
| CN206311598U (zh) * | 2016-12-16 | 2017-07-07 | 华北电力大学 | 一种基于多传感器的煤粉含水率和煤种监测装置 |
| CN112902158A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-04 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院 | 一种燃煤电站煤粉气流偏差调节装置及调节方法 |
| CN115266503A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 华能国际电力股份有限公司丹东电厂 | 输粉管道内煤粉浓度监测装置 |
| CN115574877A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-01-06 | 西安热工研究院有限公司 | 一种磨煤机粉管煤粉气流流量测量方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116498989A (zh) | 2023-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105276611B (zh) | 火电厂锅炉燃烧调整优化方法与系统 | |
| CN103244964B (zh) | 基于声波测量炉膛温度场的燃烧优化控制系统及控制方法 | |
| CN103968371B (zh) | 电力燃烧锅炉及基于数值模拟技术的分离燃尽风调节方法 | |
| CN113266843B (zh) | 一种燃煤锅炉燃烧优化方法、系统及装置 | |
| CN107543199A (zh) | 一种煤粉锅炉风粉在线监测及燃烧优化管理系统 | |
| TW201827754A (zh) | 用於燃燒系統控制之系統及方法 | |
| CN112268296A (zh) | 可实现在线监测与智能调整的一次风控制系统及运行方法 | |
| CN103712233A (zh) | 适用于大型电站锅炉智能型水冷壁高温腐蚀防止系统及方法 | |
| CN104456538A (zh) | 一种减缓旋流对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的装置及方法 | |
| US20130006428A1 (en) | System and associated method for monitoring and controlling a power plant | |
| CN201311388Y (zh) | 一种煤粉浓度在线监测系统 | |
| CN111981470A (zh) | 对冲墙式/拱式燃烧锅炉燃烧系统智能优化调整系统与方法 | |
| CN201352219Y (zh) | 风粉流速在线监测系统以及风粉在线监测系统 | |
| CN111706848A (zh) | 一种辅助燃煤机组的宽负荷脱硝与稳燃系统及方法 | |
| CN115574877A (zh) | 一种磨煤机粉管煤粉气流流量测量方法及系统 | |
| CN116498989B (zh) | 一种用于深度调峰燃煤锅炉煤粉流量监控装置及调控方法 | |
| CN116776770B (zh) | 基于cfd数值模拟耦合bp神经网络缓解锅炉高温腐蚀的方法 | |
| CN112797399A (zh) | 一种适用于对冲燃烧锅炉防高温腐蚀的燃烧系统及方法 | |
| CN203010658U (zh) | 余热自适应动态补燃装置 | |
| CN204285447U (zh) | 一种减缓旋流对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的装置 | |
| CN111678167B (zh) | 一种超超临界燃煤机组锅炉全风粉在线控制系统 | |
| CN213686911U (zh) | 可实现在线监测一次风监控系统 | |
| CN207147527U (zh) | 一种锅炉煤粉速度及浓度智能检测装置 | |
| CN201653862U (zh) | 一种电站锅炉煤粉浓度在线监测系统 | |
| CN212319677U (zh) | 一种辅助燃煤机组的宽负荷脱硝与稳燃系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |