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灼烧法飞灰含碳量在线检测与应用的研究
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1 灼烧法飞灰含碳量 在线检测与应用的研究 张家口发电厂,赵世杰、王海滨 摘 要:结合大唐国际张家口发电厂 300MW 机组 DG1025/18.2Ⅳ锅炉,应用灼烧法飞灰舍碳量在线测量装置, 通过安装、调试、标定和技术分析,实现实时检测飞灰舍碳量,指导运行和正确调整风煤比,优化燃烧控制水平, 提高机组运行的经济性,降低发电成本。 关键词:火电厂;飞灰含碳量;在线;发电成本 1 前言 表征机械未完全燃烧损失的主要数据是飞灰含碳量。传统测量飞灰含碳量的方法是化学灼烧失重 法,该方法已纳入中国电力工业标准,但它是一种离线的实验室分析方法,虽精度高却受灰样采集、 分析时间滞后等因素影响,导致测量的结果不能及时准确地反映锅炉燃烧的工况,无法实现实时的对 锅炉燃烧进行控制和调整。因此,安装飞灰在线测量装置有非常重要的意义。 飞灰在线测量装置经历 10 年发展,发展了多种技术,但一直存在精度不高的问题,特别是近年来 受火电机组煤源不稳定因素影响,锅炉燃烧煤质经常波动,常规飞灰在线测量技术已经难以满足火力 发电厂经济指标实时分析的要求,因而 2010 年大唐国际张家口发电厂 1 号机组安装由北交富沃最新研 发的灼烧法飞灰含碳量在线测量装置,并对该装置从安装、调试、标定到投入运行进行了全方位的跟 踪和分析,对产生的经济效益进行了分析与确认。 2 几种不同的飞灰在线测量技术及其评价 2.1 微波在线法测量技术 该装置采用的测碳技术是微波法测量技术,也是目前国内同类产品普遍采用的测量技术。微波法 测碳技术是利用碳对微波能量的吸收特性,根据微波能量的损耗来计算出飞灰中的含碳量。在煤种不 变的情况下,采用微波法测量技术具有一定的应用价值。然而,当煤种发生变化时,采用微波法测量 技术就无法对飞灰中的含碳量进行准确测量,这是由于除了碳对微波能量会产生吸收外,飞灰中残留 的矿物质也会对微波能量产生一定的影响,不同煤种中所含有的矿物质及比例是不可能完全一样的, 所以当煤种发生变化时,微波能量的损失量与飞灰中的含碳量就不存在确定的对应关系了。目前国内 火电厂现状恰恰是煤种的变化大,这也是大多数电厂没有真正将在线飞灰含碳量检测装置测量的信号 作为锅炉运行的调整依据及考核依据的原因。 2.2 烟道式在线法测量技术 烟道式飞灰含碳量检测仪以预选的某一烟道断面作为测试对象,微波传感器(微波天线或微波喇 叭)装在烟道壁上,根据烟道内飞灰含碳量的变化与微波传输能量的衰减的变化关系达到测试飞灰含碳 量的目的。该系统实际测量是单位时间内通过某个截面所有飞灰含碳量的总量,即测量的是“锅炉的 含碳总量” ,而不是“飞灰的含碳量” ,这跟烟道内部烟气的流速、飞灰的颗粒度、烟气浓度等相关, 但是由于烟道中飞灰的浓度、细度等很多相关的参量难以测量,不可控的因素很多,所以烟道式飞灰

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