风、粉、灰在线测量技术实现电站煤粉锅炉的节能减排

     当前，各燃煤发电厂面临着节能和降低NOx排放的双重压力。但是，由于无法对锅炉风、粉、灰三组参数进行有效测量，因此只能通过整体参数进行燃烧控制，如通过锅炉出口氧量和蒸汽参数等。在这种情况下，运

     当前，各燃煤发电厂面临着节能和降低NOx排放的双重压力。但是，由于无法对锅炉风、
粉、灰三组参数进行有效测量，因此只能通过整体参数进行燃烧控制，如通过锅炉出口氧量和蒸
汽参数等。在这种情况下，运行人员只能采取非常"保守"的控制方式进行燃烧控制，由此造成锅
炉运行工况远远偏离最佳值。
实现燃烧过程精确控制的关键技术在于对每个燃烧器的风煤比实现在线监控，即分别对
进入每个燃烧器煤粉的质量流量以及二次风流量进行监控。中储式制粉系统由于通过给粉机送粉，
容易实现单个燃烧器风粉比对在线监控。但是现代大型煤粉锅炉一般都采用直吹式制粉系统，一
台磨煤机配置一组燃烧器，各燃烧器之间的煤粉质量流量存在较大偏差，最多达±30%以上。风
煤比较低的燃烧器内将产生过高的飞灰含碳量和还原性气氛，不但使燃烧效率降低，还容易结焦
和积灰，并对水冷壁产生高温腐蚀；而风煤比较高的燃烧器内将产生过高的NOx排放。
目前，防止风煤比低的燃烧器发生灭火事故和飞灰含碳量过高的唯一办法就是加大送风量，
结果不但导致排烟损失增加，也导致NOx排放浓度增高。

实现各燃烧器内风煤比均匀一致的方法
实现每个燃烧器风煤比均匀一致的关键技术是对煤粉管内的煤粉质量流量的在线监控，
然后通过可调缩孔对煤粉分配进行调平。除此之外，还要对每个燃烧器的二次风流量进行监控。
但是我国生产的锅炉都不具备监测单个二次风流量的条件，为此应借鉴欧美国家的二次风道设计
方式.

墙式燃烧方式单个二次风道结构
切圆燃烧方式单个二次风道结构
即使不具备改造条件，也应至少实现墙式燃烧方式锅炉大风箱两侧二次风流量测量准确。
对于切圆燃烧方式锅炉，则至少要把锅炉左右二次风道均分为二，实现每个角的风量相等。
切圆燃烧方式二次风道均分结构
如果能把所有燃烧器风煤比调整均匀，不但能大幅降低飞灰含碳量，还可以在不降低锅炉
效率的条件下，降低炉内氧量，大幅降低NOx排放。因此以煤粉调平为基础的燃烧调整方法在国
外已经成为SCR、SNCR脱硝系统以及新型低氮燃烧器的有益补充。同时也可为以神经网络或数据
挖掘为基础的燃烧优化系统提供必要的数据。还可以强化DCS系统的燃烧调整功能。
对一次风流量的优化控制
降低NOx排放的另一个必须考虑的因素是磨煤机入口风量， 由于大部分NOx是燃料型NOx，
磨煤机入口风量越高，燃料型NOx排放量越大。因此要尽可能降低一次风量。如果因为一次风量
降低而导致石子煤排量过高，则应考虑缩小风环截面积，提高风环风速。
优化磨煤机风环尺寸
对煤粉细度的优化控制
煤粉细度越高，煤粉颗粒越容易燃尽。煤粉分配也越容易调平。但是磨煤机能耗也高，
因此要通过试验确定最佳煤粉细度。
为了提高煤粉细度，可以采取延长煤粉分离器挡板长度等措施来实现。
延长煤粉分离器挡板能提高煤粉细度
燃烧优化调整的13个目标
（1）炉膛出口整个截面处于氧化性气氛，氧量值为3%左右。
（2）热态运行条件下各煤粉管道之间纯空气流速偏差不高于平均值±2%。
（3）各煤粉管道之间煤粉流速偏差不高于平均值±5%。
（4）各煤粉管道之间煤粉质量流量偏差不高于平均值±10%。
（5）所有煤粉管内煤粉细度达到：200目网筛（按ASTM标准，下同）的通过量至少为75%；50目网筛通过量至少为99.9%。
（6）磨煤机通风量的精确测量与控制，测控精度至少为±3%。
（7）OFA风量的精确测量和控制，测控精度至少为±3%。
（8）对一次风煤比按设定曲线进行精确控制。
（9）各煤粉管内煤粉流速不低于17m/s。
（10）各燃烧器及风门挡板变形量小于6mm。
（11）各燃烧器之间二次风量的分配偏差要小于平均值±10%。
（12）对给煤量进行精确测量和控制。
（13）尽可能保证原煤质量及煤块尺寸不变。