基于CO控制的电站锅炉运行优化系统研究和应用.pptVIP

2014年锅炉专业会议 基于CO控制的电站锅炉运行优化系统 研究与应用 主要内容 1基于CO控制锅炉运行优化理论基础 2CO在线监控技术研究 3基于CO控制的锅炉经济性评价 4基于CO控制的锅炉运行优化实例 5适用范围 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 燃烧调整优化 锅炉运行的燃烧优化调整，即根据燃烧过程优劣的指标，对影响燃烧工况的主要参数进行优化试验，使燃烧过程达到安全可靠、经济高效、低污染的要求。 影响燃烧工况的主要因素有入炉煤质特性、总风量、配风方式和制粉系统特性等，其中对风量的优化控制最为复杂。因为对风量的控制直接影响锅炉运行氧量的变化，而运行氧量的变化不仅直接影响排烟热损失、气体和固体不完全燃烧热损失及锅炉热效率的变化；它还会引起其他运行参数的改变，送风机总电耗、引风机总电耗、汽温和减温水特性等，同时氧量的变化也会影响锅炉运行的安全性，如结渣和高温腐蚀等。 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 炉内氧量与热损失的关系 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 风量自动控制 当前我国电站锅炉运行中对风量的控制，主要是利用锅炉负荷与风量、送风机开度或二次风挡板开度的近似线性关系设计的。 负荷指令前馈控制 氧量参数反馈修正 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 基于O2的控制 煤质变化的适应性 无组织配风的不确定性 炉内空气动力场特性 大尺寸烟道混合的均匀性 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 基于CO的控制 CO生成特性 只有当炉内局部区域运行在低于化学当量配风时，即只有当烟气中的过量空气系数接近于1时，才会产生较多的CO(100ppm)，在此范围较小的氧量波动会导致CO指数级增长。在大型锅炉炉膛内，燃料/空气比率及其分布不可能十分完善，也不可能靠一般的炉内混合过程来纠正这种不均匀状态，因此对于炉内这种局部缺氧现象用烟气中的CO监测技术予以探测是非常有必要的，而检测省煤器出口平均氧量对此则是无能为力的。 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 CO生成特性 CO与过量空气的关系 随着总风量的减少烟气中CO含量逐渐增加，当减到某一临界值时，一氧化碳含量急剧增加。燃用不同燃料锅炉的临界风量各不相同，但在临界风量附近的CO含量是接近的，这与燃料种类关系不大。 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 CO生成特性 CO与炉内局部缺氧（风）的关系 在一定的风量下，烟气中CO浓度的高低反映了燃烧器以及炉内的混合与燃烧性能的优劣。烟气中的CO含量升高，表明炉内出现局部缺氧，风粉配合不当，燃烧恶化，呈现还原性气氛。 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 CO生成特性 CO、O2与未燃尽碳热损失 入炉总风量不足或炉内局部缺风不仅仅使烟气中的CO浓度增加，而且使飞灰可燃物含量增加，两者具有一致的关系，即烟气中CO浓度高，未燃碳损失也高，反之亦然 。 基于CO控制锅炉运行优化理论基础 基于CO控制的锅炉运行优化优点： 煤种适应性更好 炉内混合特性的监控 CO含量与飞灰可燃物、排烟热损失及过量空气之间存在着一定的关系 安全、经济、环保的统一 缺点： 临界点以上O2时，CO的变化非常平缓。因此提出“CO控制为主、氧量控制为辅”的燃烧调整新理念。 CO在线监控技术研究 CO检测方法 检测管，标示卡 压电晶体传感元件 半导体气敏元件 霍加拉特测温 定电位电解法 CO在线监控技术研究 在线式CO检测方法 非分散红外吸收法 半导体激光吸收光谱法 CO在线监控技术研究 非分散红外吸收法 非分散红外吸收法就是利用待测气体对特定波长红外线的吸收进行分析，如果待测气体的浓度不同，吸收的辐射能不同，根据检测到的辐射能量的衰减程度就可间接测量出待测气体的浓度。 非分散红外吸收法在CO检测方面主要是利用CO对4.67和4.72波长下的辐射具有选择性吸收进行的。由于该方法稳定可靠，抗干扰能力强，可长期使用，而且利用滤光器可以消除其他无关气体的干扰，是目前使用最广泛的方法之一。 CO在线监控技术研究 半导体激光吸收光谱法 利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度。半导体激光器发射出特定波长激光束(仅被被测气体吸收)，穿过被测气体时，激光强度的衰减与被测气体浓度成一定函数关系，因此，通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。 半导体激光吸收光谱法（DLAS）实际上是由非分散红外吸收法衍生出来的，用特定波长的激光束替代了红外线，但该方法相对于非分散红外吸收法具有如下优势： CO在线监控技术研究 半导体激光吸收光谱法 与传统非分散红外分析技术使用谱宽很宽且固定波长的红外光源不同，DLAS技术使用谱宽非常小(也就是单色性非常好)且波长可调谐的半导体激光器作为光源。 不受背景气体交叉干扰，半导体激光器