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煤粉浓度检测技术对锅炉效率及燃烧调节品质的影响 王志 3000) (贵州纳雍电总厂，贵州六盘水55 【摘要】锅炉燃料量的直接测量技术一直是电厂运行和热控专业的关注焦点，因为通过检测和 控制燃料量的变化可以解决锅炉在运行过程中的许多燃烧调整和控制方面的问题，从而进一步提 高锅炉的燃烧稳定性和调节品质。本文以这一思路为出发点，从热控专业的角度详细地阐述了影 响锅炉燃烧稳定性和经济性的因素、利用煤粉浓度检测技术解决这些问题的方法以及煤粉浓度检 测技术的发展现状。 【关键词】燃料；检测；煤粉浓度；能量平衡；静电法 1引言 现在各大电厂(包括我厂在内)普遍采用基于热量平衡原理的能量直接平衡调节系统，该方 式的最大特点是引入了能够间接反映燃料燃烧率的热量信号，热量信号是由汽包压力微分和调节 级压力信号组成，这样的系统虽然在理论上完全能够克服由于燃料自扰引起的汽压波动，但在实 际运行过程中，由于实际微分和理想微分之间的区别、汽包压力变化相对于燃烧过程的滞后以及 燃烧过程自身的惯性作用，当发生较大的扰动时，汽压同样要在一定的范围内波动，特别是在变 负荷过程中，明显地反映出调节作用的滞后。另外，调节系统虽能够感受到锅炉的燃烧扰动，但 由于没有扰动发生确切位置的相关反馈信号，因此，调节系统只能通过提高或降低所有投入自动 的给粉机转速来克服扰动，这是一种过调方式，这种调节方式一方面降低了整个燃烧系统的稳定 性和控制系统的动态品质，并对送风和引风自动造成负面影响。另一方面，也造成锅炉飞灰含碳 量的相应增加，从而降低了锅炉的整体效率。 2燃料检测技术在提高锅炉效率以及改善燃烧调节品质中的作用 综合以上种种问题，其核心问题集中在对影响燃烧器工况的“煤粉浓度、喷燃速度、煤粉细 度”检测和控制上，因为煤粉浓度、速度以及细度三个热工量确定了燃烧器的着火距离和火焰刚 性，通过对同层四个火嘴的检测比较，可唯一地确定炉膛内部该层火球的中心位置，有了对火球 中心位置的检测并通过及时调整，可有效地防止火焰刷墙和减轻水冷壁结焦。其次，通过改变四 层火嘴中每层火嘴的不同配比关系，可准确地找出燃烧稳定、炉膛结焦情况较好的燃烧方式，为 运行人员的燃烧调整提供准确的实时依据。另外，通过弓I,hPA上三个热工量可使我们的燃烧调节 系统和调节品质得到大幅度地提高，因为引入以上三个量后，我们通过煤粉浓度和煤粉速度的简 单关系，就可计算出单位时间内进入炉膛的准确燃料量，有了它，我们的调节系统就可不在单独 依靠间接得到的热量信号，而直接引入燃料量信号作为反馈，这样一来，我们就可利用燃料量信 272 号快速消除各台给粉机以及启停制粉系统时因为三次风带粉量的变化而发生的自发扰动，而对其 它给粉机不产生影响，从而保持总燃料量的稳定，且在送风调节系统中可寅接引用锅炉主控输出 的锅炉燃料量综合指令，使得锅炉的风煤比更准确。另外再通过热量信号消除煤质变化对燃烧的 影响，使得整个燃烧调节系统能够在各种扰动条件下做到及时、稳定。具体实现的控制系统框图 如下： 瓤磐嚷蝴黼 图1．控制系统框图 鉴于煤粉浓度检测技术对锅炉燃烧调整及控制的重要性，国内外许多厂家和研究机构均一直 在立志于这方面的研究，但鉴于现场检测环境恶劣以及检测元件的磨损闯题，因此，各种技术大 部分仍处于实验室研究阶段，但其中也有几种主要检测方式，在我们的实际生产中应用较成熟， 这其中有：热平衡法(风粉在线装置)、称重法(冲板流量计)静电法、微波法，以下我们以最常 用的热平衡、称重法、静电法进行介绍： 3燃料检测技术的现状及发展 3．1热平衡法(风粉在线装置) 热平衡法的检测原理主要是测量煤粉和空气混合前各自的温度，同时利用压差测量出当前的 风粉监测系统示意图 ．图2．风粉检测系统热平衡法示意图 273 风速，再测量出煤粉与空气混合后的温度，从而利用能量守恒定律测算出当前煤粉管道中的煤粉 与空气的比值，此类具有代表性的产品是在贵州清镇电厂、盘县电厂中使