CN201408195Y - 火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置 - Google Patents

火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置 Download PDF

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Abstract

一种火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置，包括炉渣含碳质量数据输入装置、飞灰含碳质量数据输入装置，其特征在于：还包括烟气含碳质量检测装置和计算机系统，所述的飞灰含碳质量数据输入装置、烟气含碳质量数据输入装置和烟气含碳质量检测装置的输出端通过数据线与计算机系统的输入接口连接，在该计算机系统内装有计算测量结果的软件系统。具有测量装置可靠，不容易损坏，测量准确的优点。

Description

火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置。
背景技术
对于电厂来说，实时发供电煤耗的测量又十分重要，尤其在不同工况下的实时煤耗的统计在经济上具有实际的意义。其意义在于：
1、动态掌握煤耗量，实现对发电机组效率的实时监测，实现在线能损分析；
2、实现对实时煤耗的计算后，可计算得出煤耗上的实际发电成本；
3、根据监测结果改善机组的运行效率。
在燃煤锅炉中，描述燃煤燃烧效率的通用指标是标准煤耗量，标准煤耗量一般是通过计量入炉的煤炭消耗量与同时间段内发电或者供电量的比值计算，得到发电或者供电煤耗，如果煤炭消耗量折算成标准煤，就是发电或者供电标煤耗率。目前一般采用在煤炭的输入设备上设置测试装置在线检测标准煤耗量，这种测量方法由于测量装置条件恶劣而容易损坏，测量不准确等难点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置，以解决现有技术存在的测量装置条件恶劣而容易损坏，测量不准确的问题。
本实用新型的技术方案是：包括炉渣含碳质量数据输入装置、飞灰含碳质量数据输入装置，其特征在于：还包括烟气含碳质量检测装置和计算机系统，所述的飞灰含碳质量数据输入装置、烟气含碳质量数据输入装置和烟气含碳质量检测装置的输出端通过数据线与计算机系统的输入接口连接，在该计算机系统内装有计算测量结果的软件系统。
本实用新型的优点是：电站锅炉在燃烧过程中存在着物质平衡，总体来说碳、氢、氧等主要元素的物质平衡是十分明显的。通过测量得到锅炉的烟气参数，计算出锅炉输出主要物质的含量与总量，其与相同时间内输入输出锅炉的物质总量相等，将两者对应即可得到入炉煤的单位时间总含碳质量。通过在线测量，计算以及预测等方式来完善整个锅炉系统的物质流动平衡，并最终可以较准确的推导出入炉煤的单位时间实际标准耗煤量。再根据实际发供电量可以计算出机组的发供电标准煤耗指标。具有工作可靠，不容易损坏，测量准确的优点。
附图说明
图1是本实用新型应用在火电厂单元机组上的总体构成示意图；
图2是本实用新型的气体检测装置的构成示意图。
附图标记说明：1、锅炉，2、除尘器，3、烟囱，4、炉渣含碳质量数据输入装置，5、飞灰含碳质量数据输入装置，6、烟气含碳质量检测装置，60、电导线，61、水平烟道，62、皮托管或文丘里流量计，63、烟气采样装置，64、烟气保温管，65、检测室，66、气罐及过滤装置，67、气体分析导管，68、校验气体，69、电控柜，7、计算机系统。
具体实施方式
参考图1和图2，本实用新型包括炉渣含碳质量数据输入装置4、飞灰含碳质量数据输入装置5、烟气含碳质量检测装置6和计算机系统7，所述的炉渣含碳质量数据输入装置4、飞灰含碳质量数据输入装置5和烟气含碳质量检测装置6的输出端通过数据线与计算机系统7的输入接口连接，在该计算机系统7内装有计算测量结果的软件系统。
所述的烟气含碳质量检测装置6包括：气体流量计62、烟气采样装置63、烟气保温管64、气罐及过滤装置66、气体分析导管67、校验气体68和电控柜69，气体流量计62和烟气采样装置63均安装在火电厂单元机组的烟囱的水平烟道61内，该烟气采样装置63通过依次连接的烟气保温管64、气罐及过滤装置66和气体分析导管67与电控柜69连接，该电控柜69还配接有校验气体68；所述的气体流量计62的输出端与电控柜69的对应端连接，该电控柜69的数据输出端与所述的计算机系统的输入接口连接。
所述的气罐及过滤装置66、气体分析导管67、校验气体68和电控柜69均安装在一检测室65内。该烟气含碳质量检测装置6的烟气成分和浓度的检测采用红外光学方法进行在线检测。
所述的飞灰含碳质量数据输入装置4输入的炉渣含碳质量参数是单位时间内的排出炉渣的含碳质量，根据某一种煤进行测量其炉渣质量和炉渣含碳量比例得出其变化曲线和规律，从而得出在不同工况下的实时炉渣碳质量排出值。
所述的烟气含碳质量数据输入装置5输入的飞灰含碳质量是单位时间内通过除尘器产生的飞灰中的含碳质量，根据某一种煤进行测量得出其飞灰及其含碳量比例的变化曲线和规律，得出在不同工况下的实时飞灰碳质量排出值。
所述的烟气含碳质量是单位时间内通过除尘后的尾部烟气通道排出的碳质量，通过得到锅炉的烟气参数，得到烟气流量的测量得出单位时间内排出的碳总质量。
所述的烟气参数包括CO2、SO2含量和少量的CO含量；所述的烟气流量的测量在统计时间通过校核实现准确测量。
所述的检测装置安装在单元机组的尾部烟气的水平烟道61上，为总烟气烟道。通过测量可以得到烟气的单位时间的实时总流量，以及相应时间点的CO2、CO、H、H2O、SO2、O2气体的实时浓度，其中O2浓度主要用于校核用。通过浓度和流量计算得到实时燃烧的煤单位时间的碳含量、硫含量和减去水分的氢含量；根据入炉的煤种，可以计算出实时的煤耗量，即为对应的标准煤耗量；再根据同一时间的发电负荷，计算出发电标准煤耗；减去厂用电负荷即可计算得到供电标准煤耗量；所述的发电负荷通过SIS(厂级监控管理系统)系统得到。
电站锅炉在燃烧过程中存在着物质平衡，只是由于锅炉设备庞大，燃烧过程复杂，存在较多因素的干扰，但总体来说碳、氢、氧等主要元素的物质平衡是十分明显的。通过得到锅炉的烟气参数，计算出锅炉输出主要物质的含量与总量，其与相同时间内输入输出锅炉的物质总量相等，将两者对应即可得到入炉煤的单位时间总含碳质量。尽管锅炉燃烧过程中还存在着飞灰、烟气泄漏，水分物态变化，未燃尽碳等影响物质平衡的状况，但是通过在线测量，计算以及预测等方式来完善整个锅炉系统的物质流动平衡，并最终可以较准确的推导出入炉煤的单位时间实际标准耗煤量。再根据实际发供电量可以计算出机组的发供电标准煤耗指标。
碳在单元机组中的分布状况(参见图1)是，在燃煤锅炉1排放的炉渣含碳质量(未燃尽碳的比例)、除尘器2排出的飞灰含碳质量2(未燃尽碳比例)和烟囱3排放的烟气中的含碳质量。单位时间内存在以下的等量关系：
燃料总含碳质量＝炉渣含碳质量(未燃尽碳)+飞灰含碳质量(未燃尽碳)+烟气含碳质量。
只要得出等式右边的几个含碳质量，就可以计算得出燃料的总含碳质量。

Claims (3)

1、一种火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置，包括炉渣含碳质量数据输入装置、飞灰含碳质量数据输入装置，其特征在于：还包括烟气含碳质量检测装置和计算机系统，所述的飞灰含碳质量数据输入装置、烟气含碳质量数据输入装置和烟气含碳质量检测装置的输出端通过数据线与计算机系统的输入接口连接。
2、根据权利要求1所述的火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置，其特征在于：所述的烟气含碳质量检测装置包括：气体流量计、烟气采样装置、烟气保温管、气罐及过滤装置、气体分析导管、校验气体和电控柜，气体流量计和烟气采样装置均安装在火电厂单元机组的烟囱的水平烟道内，该烟气采样装置通过依次连接的烟气保温管、气罐及过滤装置和气体分析导管与电控柜连接，该电控柜还配接有校验气体；所述的气体流量计的输出端与电控柜的对应端连接，该电控柜的数据输出端与所述的计算机系统的输入接口连接。
3、根据权利要求2所述的火电厂单元机组在线实时煤耗测量装置，其特征在于：所述的气罐及过滤装置、气体分析导管、校验气体和电控柜均安装在一检测室内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103566815A (zh) * 2012-08-09 2014-02-12 北京华德创业环保设备有限公司 一种高效精准的配煤系统
CN112633569A (zh) * 2020-12-17 2021-04-09 华能莱芜发电有限公司 一种燃煤自动堆料决策方法及系统
CN112833420A (zh) * 2020-12-17 2021-05-25 华能莱芜发电有限公司 一种燃煤自动化上料优化系统及方法

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