炉膛出口烟气测温装置的分析与比较
600MW火力发电机组炉膛烟气温度测量优化
600MW火力发电机组炉膛烟气温度测量优化摘要:火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。
新型的非接触式红外线炉膛温度计取代传统烟温探针,对炉膛出口烟温实时全过程监控,能够克服传统烟温探针仅能在锅炉启动时短时使用以及使用期间经常出现各种故障问题的现状。
关键词:红外;非接触;烟温探针1.前言烟温探针是目前火力发电厂用于测量烟气温度最常用的测量工具,采用接触式测温,但由于测量方式和测量原理的局限,仅能在锅炉启动时短时使用,还极易发生各种故障问题,使用红外线炉膛温度计测量炉膛烟气温度,可有效地解决烟气温度测量中的各种问题。
2.工程概况2.1厂址概述2.1.1锡林浩特市概况锡林浩特市东靠赤峰市、通辽市和兴安盟;南望张家口、北京和承德地区;西连乌兰察布市;北与蒙古人民共和国相邻,现有人口17.7万,是我国重要的能源、畜牧业生产基地。
煤电及畜牧业是区内主体经济。
伴随着改革开放不断深入,区内经济结构发生了重大变化,以畜牧业、煤炭、石油、电力、稀有及有色金属、旅游业为经济发展框架,形成了门类比较齐全、布局较为合理的具有地方特色的民族工业体系。
2.1.2胜利煤田概况胜利煤田位于内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市西北部的胜利苏木境内,距锡林浩特市3km。
整个煤田呈北东~南西条带状,走向长45km,平均宽7.6km,含煤面积342km2,地质储量为22442Mt,其中精查储量1941Mt,详查储量3546Mt,普查储量16955Mt。
大唐东二矿位于划定的胜利煤田大唐东二矿区,呈北东~南西走向不规则的四边形。
地理坐标:东经:116°06′41″~116°12′38″;北纬:44°02′97″~44°07′05″。
2.1.3厂址地理位置大唐锡林浩特电厂位于锡林浩特市大唐东二矿工业广场规划区内,西至市区约15km,东靠煤矿工业广场排土场,北侧为煤干燥项目,厂址东南约1.2km为307省道,距锡林浩特500kV塔拉变10km,距锡林浩特市污水处理厂14km。
锅炉烟气露点温度计算方法比较分析
则表 中露点温度应再减去 3C; o 若水蒸气体积分数
高于 1 % , 露 点温 度应 再 加 上 3 , 以粗 略地 3 则 ℃ 可
估算出烟气露点温度。
3) 图表法 ( ) 三
11 图表法 . 1 图表 法( ) ) 一
美 国 CE空 气预 热 器公 司提 出 的方 法 , 图 2 如
16 2 1 2 2 1 0 + 0g 0+ 6g 3 8 H S
2 . 2计算结果 采用不同方法计算出的烟气酸露点温度见表 3 。
表 3 额 定 工 况 下 烟气 露点 温 度
式中: 0 S 、 O——烟气 中水蒸气和三氧化硫 的含
量( ) % 。
() 4 计算公式( ) 四
烟气露点/ ℃ 16 3 12 3
15 3 9- 7g 8. 63 1 O0 3. 1 44 2.
计算公式二
计 笪 / 岢 = , \
18 1 4
1 7_ 2 8
温区时有较大偏差 , 出以下公式 : 并提
=
1 1 1 2 1 3
计算公式四 计算公式五 计算公式六
的图表 法、 估算公式法和经验公式进 行 了对比分析 , 实测数据进行比较 , 此基础上提 出了修正方法。 并与 在
关键 词 :锅 炉 ; 气露 点 ; 烟温度 ; 算方 法 ; 温腐蚀 烟 排 计 低
Co a io n ay i n t e Cac lt n mp r n a d An lss o h lua i Meh d s o to s
4 0 6 0 10 0
12 4 16 4 12 5
2 冯俊凯计算公式 )
清华大学冯俊凯教授提 出的烟气酸露点计算
公式为:
锅炉炉膛烟气测温重要性例证
锅炉炉膛烟气测温重要性例证摘要:火电厂锅炉燃烧调整对锅炉安全、经济运行十分关键,而表征炉膛燃烧和换热工况的最重要参数是炉膛火焰(烟气)温度分布,特别是炉膛出口烟气温度。
半个世纪以来,炉膛烟气在线测温技术久攻不克,成为工程设计和技术标准中的空白,以致造成锅炉运行中过热器结焦、掉焦、管壁超温、水冷壁单侧磨损、结焦、火焰中心偏高或偏低、以及效率降低等一系列问题。
本专集用真实事例从反面的教训来说明装设炉膛烟气测温的重要性,以期引起关注。
值得可喜的是,当今,PyroMetrix声波测温系统已经突破了这方面的技术难点,成功应用于国内外大批火电厂锅炉上。
编者认为在我国火电厂锅炉上推广应用这项技术和系统必将对我国火电厂锅炉安全运行和节能减排产生深远影响。
侯子良2010.10.1目录(1)某1000MW机组炉膛出口烟温高,造成严重掉焦停炉事故(2)炉膛出口烟温高、左右偏差大,导致屏过超温停炉(3)煤质多变,不监测炉膛烟温,影响锅炉安全运行(4)无炉膛烟温监视,燃烧偏斜,造成炉膛一侧水冷壁结焦或磨损(5)炉膛出口烟温非正常升高,汽温失控,打闸停机(6)某电厂掺烧无烟煤,炉膛出口烟温高,效率大幅降低某1000MW机组炉膛出口烟温高,造成严重掉焦停炉事故某电厂2台1000MW超超临界机组锅炉投运以后多次出现低负荷期间炉膛掉焦现象,严重时,在集控室都有明显震感。
××年7月21日夜间,7号锅炉发生严重掉焦,将炉底的事故放渣门撑开,造成炉底水封失去,被迫事故停炉,严重影响机组安全稳定运行。
为此,集团公司下达了一个重点科研项目委托相关电力研究院进行试验研究。
该锅炉设计煤种和校核煤种为中等结渣倾向和中等灰污染特性燃料,并且校核煤种的结焦和灰粘污倾向高于设计煤种(如表1)为了防止屏过和对流受热面结焦,按照相关规范,运行中炉膛出口烟气温度应保持不高于下列温度(无在线连续测量炉膛烟气温度仪表):1. t < DT-50 = 1200-50 = 1150°C2. t < ST-150 = 1290-150 = 1140°C但是,研究院在用试验仪器实测期间,炉膛出口中间部位烟气温度经常在1200-1350°C间波动,明显高于规范要求数值,终于找出了该厂1000MW机组锅炉根本原因。
燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析
燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析The Analysis of the Measurement of Flue Gas Dew Pointin the Coal-f ired Boiler石丽国 石立红 王长权 张树坡(华北电力大学能源与动力工程学院,河北保定071003)摘 要:燃煤锅炉低温腐蚀和堵灰问题严重地影响着电厂的安全经济运行,烟气中的H2SO4蒸气在低温受热面上的凝结是产生这一系列问题的主要原因,因此确定烟气露点便成为解决低温腐蚀和堵灰问题的主要依据。
本文对影响测量装置准确性的一些因素进行了分析,为烟气露点测量装置的测量准确性提供指导。
关键词:烟气露点;测量方法;准确性1 烟气露点温度的影响因素烟气中的SO2、HCl、H2O和SO3被认为是可能影响烟气露点温度的几个因素。
SO2的影响问题已有研究人员对在不同水蒸气分压力下的SO2浓度与露点温度的关系进行了实验研究,在一个相当大的浓度范围内SO2对露点温度的影响较小,其波动范围不超过1K,所以其对烟气露点温度的影响可以忽略不计。
同样人们对HCl 与露点温度的关系也进行了研究,结果表明其对烟气露点温度提高的作用小于SO2的影响,也可忽略不计。
所以事实上真正影响烟气露点温度的是烟气中的H2O和SO3的含量。
烟气中水蒸气的体积含量一般为10%。
在同样的H2SO4浓度下水蒸气含量变化时,露点变化如表1所示,表1以10%的水蒸气含量为基础。
表1 不同水蒸气含量对热力学露点的变化H2O(%)56789101112131415Δt(℃)-8-615-415-3-1150+1+215+315+4+5 燃煤锅炉烟气中的SO3的含量一般为(5~50)ppm,正是因为这些微量的SO3的存在使烟气露点温度发生较大的变化,由同样水蒸气分压力下的46165℃提高到(110~160)℃。
所以烟气露点温度与SO3的浓度密切相关,SO3的生成直接影响着烟气露点的温度。
【精品】锅炉炉膛出口烟气偏差产生原因及消除措施
【关键字】精品HG2008T/H锅炉炉膛出口烟气偏差产生原因及消除措施方晓东朱伟明(平圩发电有限责任公司)摘要:针对平电公司二台HG2008T/H锅炉炉膛出口烟气热偏差过大,通过对产生原因进行分析,找出解决问题的措施,为锅炉燃烧改造提供依据。
关键词:残余旋转流量偏差切圆直径燃烧器二次风反切大型四角切向燃烧煤粉锅炉具有火焰充满度高,风粉混合强烈,有利于煤粉燃尽;火焰温度与热流密度较均匀,NOX生成较少;且通过对单只燃烧器的设计和整个炉内空气动力场的组织,使其煤种适应性好等优点。
但在实际运行中也发现了不少问题,过热器和再热器局部超温爆管在机组运行中尤为突出。
超温爆管的发生与炉内过程和锅内过程两方面的因素有关。
就锅内过程而言,引起汽温偏差的原因有吸热偏差,,结构偏差及进口汽温偏差等。
就炉内过程而言,目前,通过对已运行的四角布置煤粉锅炉的调查发现,当炉内气流为逆时针方向旋转时,在水平烟道内的受热面其右侧平均温度总是大于左侧平均温度,爆管发生的部位多在水平烟道下部偏右侧。
这种现象是烟温偏差造成的,其实质就是烟气流量沿流通截面分布不均匀,即烟速偏差而致。
烟速偏差的形成与烟气残余旋转直接有关。
本文将对水平烟道内能量偏差(烟速偏差和烟温偏差)的成因进行及影响因素分析并提出解决措施。
1炉内烟气流动及能量偏差的成因在燃烧器区域实际切圆直径远大于假想切圆直径,在燃烧器区域以外的上部炉膛,气流几乎完全贴壁,其切向速度减小,切圆直径变大。
在燃烧器区域的中下部,气流轴向上升速度呈“W”型分布,在炉膛中心区域其速度为正值,而在靠近炉壁的区域,有一负的速度区。
CE公司的试验表明:从下半部分燃烧器喷口流出的气流基本上是向下流动的,在与冷灰斗相碰后气流折向上从炉膛的中部和四角向上流出。
这部分气流填充了旋状气流的中心负压区并作为补气的一部分而被从燃烧器射出的一二次风卷吸。
沿炉膛高度往上,中心区的速度减小,但速度仍为正值,而四周的负速度区逐渐变为正速度区。
工业锅炉排烟温度的检测与不确定度分析
取包 含 因子 为 2 , 则:
U r e l ( C )=k u ( C )= 2× 0 . 1 2= 0 . 2 4 % 0 . 3 %
5 结论
.
位值为 3 p N a 时示 值误差测量值 的不确定度 , 通过计算 得出该校准点电计示值误差测量值的相对扩展不确定度 U = 0 . 3 %, = 2 。对其他检定或校准点也可按照上述 方法 进行 评定 t " …
=0. 0 8%
4 合 成标 准不确 定 度
)= S= _ 0 . 7 3℃
③额定蒸发量 大于或者等于 l t / h的蒸汽锅炉和额
定热功率大于或者等于 1 . 4 M W 的有机热载体锅炉 , 锅 炉排烟温度不高于进 口 介质温度 5 0 ℃;
( 2 ) 温 度测量 系统 测量 准 确 度 引入 的 不确 定 度分 量
“ 2 ( t p r )
得定 期排 污 , 连续 排污 一般 应关 闭 , 以及 避免影 响 检测 的
任何操作 。
3 测试 方 法
( 1 ) 在 检 测 开 始 前 1小 时 , 锅 炉 负 荷 持 续 稳 定 。有
效检 测 时间 为 1 小时。
× × × × × > < × × × × ×
集 的所有排烟温度值 的平均值 。
( 2 ) 工 业锅 炉排 烟温度 的要求 : ①额定蒸发量小于 l t / h 的蒸汽锅炉 , 锅炉排烟温度
不高于 2 3 0 o C;
函
②额定热功率小于 o . 7 M W 的热水功率 , 锅炉排烟
温度 不高 于 1 8 0 o C;
锅炉排烟温度的影响与分析
锅炉排烟温度的影响与分析一、原因分析1、空气预热器自身原因在空气预热器自身方面,可能导致排烟温度升高的原因主要有设计、制造及安装质量三个方面。
设计原因有空气预热器选型不当、传热元件选型不当以及计算换热效率过高导致裕度不足等;制造质量主要是由于生产工艺或设备的原因造成传热元件达不到设计要求,减少了换热元件的表面面积;安装质量主要是装入元件盒后与隔板间形成较大的缝隙而又没有采取封堵措施在运行时形成烟气走廊,还有施工阶段对传热元件保护不好,造成大量的铁屑、焊渣进入传热元件内部无法清除或传热元件变形等原因导致流通截面减小,换热面积减少。
2、锅炉系统的原因(1)一次风率偏大造成排烟温度上升锅炉设计的一次风率一般在21%左右,某些电厂运行时高达30%,为了维持一定的磨煤机出口温度,其冷风量也要相应地大幅增加,导致在总风量不变的前提下,通过空气预热器的总风量则相应减少,排烟温度上升。
(2)入磨混合风温偏小造成排烟温度升高在一次风率及一次风出口温度符合设计的前提下,磨煤机入口混合风温偏低,也就是冷一次风量增加,同上理,导致排烟温度上升。
(3)系统漏风造成排烟温度上升因为锅炉本体、制粉系统、烟道都存在漏风,锅炉制造厂设计时对系统的漏风量一般以2%以考虑,但实际运行时有可能超过设计考虑量的几倍。
例如有些电厂锅炉采用干式除渣器,这种除渣设备比湿式除渣的漏风量大得多,有些电厂炉膛及尾部烟道漏风厉害排烟温度升高。
(4)煤质变化带来的影响锅炉及其辅助设备都是按给定的煤种条件设计的,当实际燃烧的煤种发生大的变化时,设备性能必然发生变化。
比如实际煤种水分大幅高于设计煤种,为了达到设计的干燥出力,则需要更多的热一次风,造成在一定的总风量前提下,通过空气预热器的二次风量降低,从而减弱了烟-风间的传热,排烟温度上升。
(5)锅炉运行状况对J⅛烟温度的影响锅炉运行氧量过高,意味着入炉总风量过高,总的烟气量增加,从而超过了空气预热器设计的换热能力,排烟温度上升;吹灰不及时,受热面沾污严重,空气预热器传热元件堵塞,造成吸热不足,排烟温度上升;由于环境温度过高或是送风机的原因造成空气预热器入口空气温度过高,造成传热温压减小,空气预热器放热降低,排烟温度也会升高。
电站锅炉炉膛烟温探针
电站锅炉炉膛烟温探针的结构特点1.概述每台锅炉配备一套戴蒙德TP-500型测温探针。
该系列测温探针是一种将热电偶送入炉膛,监测炉膛烟气温度的机械装置(见图1)。
热电偶固定在探枪头部,在烟气中作伸缩运动,移动速度3米/分左右。
测温探针由一个1.1KW电机驱动,可近、远操及DCS驱动。
在锅炉启动期间,位于炉膛出口处的再热器管子由于没有蒸汽冷却,其温度可能达到耐温极限值。
测温探针作为启动监测装置,用来连续测量该区域的温度,极大地减少了烧坏管子的危险性。
测温探针还可用来测量锅炉低负荷运行时的烟气温度,作为辅助控制手段。
工作过程:探针启动后,跑车推动探枪前进,装在探枪内的热电偶被送进炉膛,热电偶将测得的温度信号送给DCS,位置显示输出系统同时将热电偶进入炉内的距离也送给DCS。
探针前进至触及前端行程开关时,探枪会停在最前端,测量该区域的温度。
探针本体上的控制箱,可操作开关控制探针前进、后退或停在任意位置。
当炉内烟温达到第一设定值(TS-1)时,冷却系统会自动开启,压缩空气流经探枪对之进行冷却。
当烟温升到第二设定值(TS-2)时,探针会报警并自动退回。
触及后端行程开关时,自动停止,冷却系统亦停止工作。
主要技术参数:热电偶型号WRGKK2-131-HBS500IIELB (L-热电偶长度,mm)探管材质1Cr18Ni9Ti探管外径¢89探管移动速度~3米/分电动机Y900-4 B5型1.1KW ~1400r/m 380V 3P近似重量~250kg+每米行程115kg2.结构1)传动支承系统TP-500型测温探针的传动支承系统主要功能是将热电偶送入和推出炉膛,其行程由安装在梁两端的行程开关控制。
探针的梁较宽(545mm),为适应安装空间,探枪不在中心,而是偏向梁的一边,其中心到较近侧面的距离为154mm。
传动支承系统包括梁、跑车、探枪、分接箱、滑轮架、辅助托架、墙箱等部件。
a.梁梁是一个箱式部件,对所有零部件提供支承和防护,跑车运行的轨道和齿条就装在梁的两侧。
锅炉炉膛出口烟温偏差处理实例
锅炉炉膛出口烟温偏差处理实例【摘要】煤粉炉炉膛出口烟温偏大现状介绍,通过理论、实验分析,得出四角切圆燃烧炉膛出口气流的残余旋转,是形成炉膛出口和水平烟道两侧烟温偏差的主要原因。
提出采用将部分燃烧器配风反切,来消弱炉膛出口残余旋转。
综合考虑锅炉燃烧器的运行特点,确定了燃烧器上层二次风反切改造方案。
改造后运行实践证明,合理的二次风反切角度,可有效地抑制和削弱炉膛出口的烟速和烟温偏差,且燃烧器上摆一定角度有利于减小炉膛出口的烟温偏差,缓解了高温受热面的热偏差情况,保证了锅炉设备的安全运行,为同类型锅炉的改造提供了参考。
【关键词】锅炉;燃烧器;烟温偏差;原因分析;二次风反切1 前言大型四角切圆燃烧煤粉锅炉具有火焰充满度高,风粉混合强烈,有利于煤粉燃尽,火焰温度与热流密度较均匀等优点,但在实际运行中也出现不少问题。
大唐河北马头发电公司#8机组锅炉为东方锅炉厂设计制造的DG670-13.7-8型锅炉,系超高压中间再热、单汽包自然循环、固态排渣煤粉炉,单炉膛布置,平衡通风。
该锅炉燃烧器采用直流式煤粉燃烧器,热风送粉四角布置,其#1、#3角对冲,#2、#4角对冲,形成φ736mm的逆向假想切圆。
2 原因分析2.1 理论分析在四角切向燃煤锅炉中,由于烟气作螺旋上升运动,当烟气到达折烟角时,仍然存在相当大的残余旋转,造成水平烟道区出现相当大的气流不均匀,从而产生烟温偏差。
随着锅炉容量的增加,炉膛出口残余旋转气流也将增加。
燃烧器喷嘴出口气流几何轴线切于炉膛中心的假想圆,造成气流在炉膛内强烈旋转。
炉膛四周是强烈的螺旋上升气流,在中心则是速度很低的微风区,各股射流相互影响,形成一个强烈的炉内旋涡,实际的切圆直径变大。
2.2 试验分析为了摸清#8锅炉炉膛内的动力场特性和燃烧工况,马头发电公司分别进行了锅炉动力场冷模试验和热态燃烧测试:通过冷模试验发现,炉内空气动力场的切圆直径约为7800mm,是假想切圆直径的十倍左右,切圆基本位于炉膛中心。
美国JNT红外炉膛在线测温仪的应用
Infra-View®红外炉膛在线测温仪的应用一:Infra-View®红外炉膛在线测温仪的用途启动温度:锅炉启动阶段,在121℃~538℃范围内,监视烟气温度上升速率,防止烟温过高,损害过热器和再热器;或防止烟温过低,湿蒸汽进入汽轮机损害叶片。
吹灰器控制:比照吹灰时间与温度的历史记录曲线,改进锅炉性能、控制吹灰器的运行和吹扫时间。
在吹扫期间通过监视锅炉热能瞬变,改善炉管热交换,避免吹扫不足导致结渣。
监视锅炉烟气温度,对比蒸汽出口温度,决定是否需要启动吹灰器。
减少结渣和熔灰:监视过热器和再热器区域的最高允许温度-熔灰报警点。
防止产生熔灰和结渣。
FEGT 高温报警:监视最高温度,保证最大负荷情况下最有效率的运行,防止过热器、再热器和水冷壁管超温损坏。
减少启动时的燃料消耗:基于温度监控燃料转换,优于以负荷为基础,因而可缩短启动时间数小时。
只这一节省就足以支付Infra-View®红外炉膛温度计的费用。
主要炉膛区:监测有分隔墙锅炉不同截面的烟气温度保证温度平衡。
取代烟温探针:用无活动部件的、非接触式、低维护量的Infra-View®红外炉膛温度计取代高维护量的机械式链条驱动的测温探针。
火球定中心(ABB-CE):对于切圆燃烧锅炉,通过安装在锅炉同侧的两台Infra-View®红外炉膛温度计,控制燃烧角挡板,可解决火球定中心问题。
二、Infra-View®红外炉膛在线测温仪典型应用案例1.深圳妈湾电厂在2006 年某台锅炉烟温探针被烧毁的情况下,试验性的使用了一台型号为IV-2000-VA6FSZB0的Infra-View®红外线炉膛温度计。
初衷本是在启动过程中做监视烟温使用,后来在运行过程中通过Infra-View®红外线炉膛温度计发现,为降低炉膛出口温度及排烟温度,最上面一层磨煤机(F磨)非特殊情况禁止投运的规定并不科学,操作人员在实际中因抬高火嘴角度所造成的炉膛出口温度和排烟温度的升高更胜于投最上层磨煤机。
炉膛烟气温度声波测温系统的应用
5 . 4通过特殊算法计算炉膛 温度场 ,下图为典型 的
2 ' G,6 d AS  ̄ 个AS ,锅 炉 炉膛 温 度 测 量 系统 配置 图。 R 通 过测 量 得 到 8 个
△l… 声波传播距离 4 .声 波 测 温
通 道 上 烟 气 的 平 均 温
度 ,再经计算机特殊 算 法处理得到炉膛温度场
本关系式:
ISA LLeabharlann TO N T L A IN51
T ) - - … … =c - - … ~ (2 - - 去… 一 一 去) ………-…- () ( 2 - -4 - -
式 中 : △ t _ 声波 传 播 时 间 _一
必须在水冷壁弯管开孔带来 的麻烦 。
() 3
炉 型号 为 :S 39 / 7 5一 5X G 0 12 .6 M 4 ,引 进 的是 A so -o e 1 tmP w r
2 目前 。现场 安装使 用 的测量装 置 的缺 陷 : .
宁海 电厂 一期 工程为 四台6 万亚 临界燃 煤火 电机 0
组 ,现场安装 的是属于接触式的烟温探针, 在安装使用
图 1 为 声 波 测温 系统 的原 理 图
功 解 决 了工 程 应 用
55 高灵敏 度检 测 .
泄 漏
方面的一系列难 点,声波测温技 术与传统炉膛测温技术
相 比有 下 列 明 显优 点 :
接 收器接 收炉膛 内
部各种 声波 ,通过声波
强 度 与 持 续 时 间 的对 比
根 据 通 用 气 体 方 程 有 下 列关 系 式 :
p T … 一 一 … 一 一 一 一 一 () =PR 一 1
正 文
1 炉膛 温度 ( ) . 场 测量 的重 要性表现 为 :
锅炉炉膛出口烟温偏差的试验及治理方案
锅炉炉膛出口烟温偏差的试验及治理方案摘要:四角切圆燃烧方式是目前火力发电企业应用最广、最成熟的煤粉燃烧方式。
但这种燃烧方式的问题主要表现在锅炉炉膛出口烟气有残余旋转,这样很容易使得炉膛出口两边出现烟温偏差和速度场分布不均匀,导致过热器和再热器产生汽温偏差。
随着机组容量的增大,其汽温偏差也越大,严重的影响了电厂的安全、经济运行。
关键词:切圆燃烧锅炉;残余旋转; 燃烧特性国内外的大容量电站锅炉采用四角切圆燃烧方式较多,这种燃烧方式的主要特点是每个燃烧器本身不会产生强烈的扰动,而是借助于邻角燃烧器气流的惯性力使炉内火焰具有一定的旋转强度,对不均匀火焰进行掺混,能对较多煤种实现稳定燃烧。
1600 MW锅炉设备概况有一型号为HG-2008/18.2-HM3型亚临界、一次中间再热控制循环固态排渣汽包炉。
炉膛截面为20 193×20 052 mm,设计煤种为元宝山露天矿褐煤,燃用设计煤质时,锅炉最大连续出力(BMCR)和额定出力分别为2 008 t/h和1 815 t/h。
锅炉的使用过程主要包括三个大的部分,先通过三分仓回转式空气预热器进行加热,然后通过中速磨煤机正压直吹热风干燥系统进行干燥的操作,再利用四角布置摆动式燃烧器进行燃烧。
其中最后一个步骤中,一次风喷口能够做到20 ̊的上下摆动,二次风喷口能够做到30 ̊的上下摆动,而顶层的燃烬风喷口能够进行上30 ̊、下5 ̊的摆动操作。
中速磨煤机一般选用MPS-255的型号,一条线上一般需要8台,每4只燃烧器共用一台磨煤机,除渣装置为刮板式捞渣机。
锅炉主要使用高能电弧三级点火。
炉膛上方与烟道之间的主要设备有壁式辐射再热器、屏式再热器、后屏过热器、末级再热器、分隔屏过热器、末级过热器、低温过热器、省煤器、回转式空气预热器等。
燃烧的烟气经过受热面后进行除尘操作,最终排入大气中。
该锅炉于1998年投入使用至今,过热器和再热器A、B两侧出口蒸汽的温度存在一定的偏差,这些都给过热器和再热器的安全、稳定和经济运行埋下隐患:从过热器角度分析,因为汽温偏差从而导致减温水流量产生偏差,B侧比A侧要高于20~30 t/h,这一高差影响着减温水调节气温的功能;再热器层面来看,气温的偏差会直接导致再热器的管壁温差,而防止管壁因温差爆裂,必须使再热蒸汽的温度水平整体下降,最终带来巨大的经济损失,甚至有可能带来安全隐患。
声波测温系统在炉膛烟气温度测量上的应用
声波测温系统在炉膛烟气温度测量上的应用【摘要】电厂一般采用烟温探针、辐射式温度计、飞灰颗粒辐射光谱测量,这些设备存在的固有缺点,使锅炉燃烧监控失去了一个重要依据。
国华电力研究院技术研究中心通过对处于国际领先水平的炉膛烟气温度声波测温系统,进行调查研究,证明此系统安装可行,并首次在浙江某电厂二期工程6号锅炉67米以及51米各安装了一套声波测温系统,目前已正常投用,能够更好监控炉膛温度,为机组安全、经济稳定运行提供了可靠的保障。
【关键词】声波测温系统;炉膛烟气温度;多接收器;发射器ASG;接收器ASR浙江某电厂二期扩建工程2×1000MW超超临界机组,锅炉型号为:SG3091/27.56-M54X,引进的是Alstom-Power公司Boiler Gmbh的技术,超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢结构、全悬吊结构塔式布置。
火力发电厂测量炉膛温度(场),是提高生产率和降低成本的关键问题,是工业窑炉炉膛内分布温度的监控手段和判别的依据。
PyroMetrix声波测温系统因为其安全稳定的优点,得到广泛的认可,应用也越来越广泛[1]。
此测量系统在此电厂二期扩建工程#6锅炉也进行了首次应用。
1、炉膛温度(场)测量的重要性(1)通过测量及时阻断局部过热现象的发生,并可以有效的降低NOX的生成,减少有害气体的排放。
同时,对于安装有脱硝装置的锅炉,则可以有效降低运行资金的投入和维修成本[2]。
(2)提高锅炉的工作效率,提高生成效率。
并可以有效的避免因局部过热而发生流渣现象。
(3)可以有效的避免安装有汽包锅炉发生重大事故(主要是由于不均等燃烧导致的汽包水位两侧发生偏差)。
(4)改善炉水循环并提高运行效率。
(5)防止对锅炉设备的损害,尤其是在启动的最初因温度升高过快而导致严重烧坏处于无蒸汽流过的再热器管。
(6)可以有效的阻止不均衡燃烧现象的出现,及时阻止因温差导致的一侧水冷壁磨损、结焦。
电站锅炉炉膛出口烟温偏差的原因及防治措施
电站锅炉炉膛出口烟温偏差的原因及防治措施【摘要】锅炉在运行中常出现炉膛出口烟温偏差较大的现象,不仅导致其后部的过热器汽温出现热偏差,还导致部分管壁出现超温的现象。
本文根据实际的趋势以及理论的计算,分析出温度偏差的原因并提出改进的措施。
【关键词】炉膛;烟温;温度偏差大庆油田宏伟热电厂220T/H锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的自然循环固态排渣煤粉炉,制粉系统为四台直吹式风扇磨磨煤机,四角布置的喷燃器。
在实际运行过程中,经常出现炉膛出口处烟温偏差较大,导致后部水平烟道、竖井内的烟温和汽温偏差大的情况,甚至使得部分过热器管壁长期处于超温的状况,不得不投入大量减温水降温。
同时,部分管壁温度却无法提高,达不到设计的温度,因而降低了锅炉运行的热效率。
并且,在这种工况下运行,会大大增加过热器的蠕变,降低其使用的寿命。
一、炉膛出口烟温偏差的原因(一)炉膛水冷壁结焦的影响炉膛水冷壁在运行中,会由于火焰燃烧中心的偏移、部分喷口的处理不同、煤质、配风等问题出现结焦的状况。
水冷壁结焦后,其表面的传热系数大大减小,因而由于不同部分吸热量的不同而导致炉膛出口烟温偏差。
同时,由于结焦影响传热,进而增加了该处的烟气温度,达到灰熔点后,粘接的焦块会形成恶性循环。
例如,在同样的炉膛火焰温度下,水冷壁上覆盖5mm后的渣层后,渣面温度与火焰温度差约为350℃,火焰与水冷壁的辐射换热量变化为:式中Thy为炉内火焰温度;Tb为灰渣层表面温度;ε1为炉膛黑度;(二)制粉系统的启停的影响220T/H锅炉的制粉系统为4套直吹式制粉系统,其分别干燥介质为从炉顶抽取高温的炉烟来加热原煤。
每套制粉系统的通风量每小时约为50000-55000m3/h,抽取点在炉膛甲乙侧各有两个点。
在正常运行中,一套制粉系统备用,三套运行。
由于高温炉烟抽取的容量的变化,因而导致炉膛出口烟温的容积和速度出现偏差。
(三)切圆燃烧扭转残余引起的热偏差四角切圆燃烧的气流在出口处带来的热偏差,当气流为逆时针旋转时,右侧烟温高于左侧,反之,则左侧高于右侧。
非接触式红外炉膛温度在线测量装置研究与应用
非接触式红外炉膛温度在线测量装置研究与应用发布时间:2022-09-08T02:17:48.962Z 来源:《科技新时代》2022年2月4期作者:赵毅项东[导读] 炉膛出口烟温是火力发电厂锅炉启动和运行阶段监测的关键参数之一,为了避免锅炉启动初期因炉膛赵毅项东国电库尔勒发电有限公司摘要:炉膛出口烟温是火力发电厂锅炉启动和运行阶段监测的关键参数之一,为了避免锅炉启动初期因炉膛内温度过高,带来过热器及再热器管壁过热而引起的管道损坏,就必须对炉膛出口烟温进行精确监测。
过去由于缺少非接触式测量高温烟气温度的在线仪器,只能采用在炉膛出口处安装热电偶测温元件或烟道的机械式烟温探针来监测烟气温度。
锅炉红外炉膛温度计在线测量装置采用非接触式的红外测量方式,能有效的避免高温环境及恶劣工况下的物料磨损对测温设备带来的影响,系统具备自动清焦功能,避免了测温探头前端堵料结焦而带来无法测量的问题。
并在机组全工况运行方式下,连续在线监测炉膛烟气温度。
关键词:炉膛出口烟温、热电偶、烟温探针、非接触式的红外测量、自动清焦、全工况一、背景:炉膛出口烟温是火力发电厂锅炉启动和运行阶段监测的关键参数之一,为了避免锅炉启动初期因炉膛内温度过高,带来过热器及再热器管壁过热而引起的管道损坏,就必须对炉膛出口烟温进行精确监测。
过去由于缺少非接触式测量高温烟气温度的在线仪器,只能采用在炉膛出口处安装热电偶测温元件或烟道的机械式烟温探针来监测烟气温度。
但这两种测温方式都存在缺陷,无法保证测量的可靠性及稳定性。
为解决此类问题,我们采用了非接触式的锅炉红外炉膛温度计在线测量装置。
二、性能分析:目前传统的烟温测量方式有两种:①在炉膛出口处安装热电偶测温元件、②在烟道安装机械式烟温探针。
二者与锅炉红外炉膛温度计在线测量装置相比都存在缺陷。
三者的性能对比如下:1、锅炉红外炉膛温度计在线测量装置:①采用非接触式的红外测量方式,能有效的避免高温环境及恶劣工况下的物料磨损对测温设备带来的影响。
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炉膛出口烟气测温装置的分析与比较
摘要:对于火电厂来讲,锅炉安全与整个火电厂的正常运行具有内在的联系,
其中关键应当落实于烟气测温。
通过运用烟气测温的方式,就能测出炉膛出口在
各个时间段的烟气温度,据此得出相应的参数。
具体而言,火电厂应当把烟气测
温的装置安装于炉膛出口的位置上,进而实现了全过程的温度测定。
由此可见,
烟气测温装置适合用来测定炉膛出口的实时性温度,据此实现精确的比较分析。
关键词:炉膛出口;烟气测温装置;比较分析
近些年以来,火电厂的整体规模正在迅速扩大,火电厂如果要实现正常运行,那么不能缺少烟气测温装置作为辅助。
相比于传统装置,建立于声波测温或者红
外测温之上的烟气测温装置具备独特的技术优势,因此有助于节省测温成本[1]。
同时,烟气测温的方式也适合运用于连续性与长期性的炉膛测温,针对炉膛出口
在各个时间段的温度都能进行精确测定,确保符合测温精确性的基本要求。
一、烟气测温装置现存的运行状况
从目前的现状来看,火电厂锅炉应当属于关键的装置,对于锅炉应当可以保
证正常运行。
因此可见,炉膛出口是否具备适当的烟气温度,直接关系着整体上
的锅炉运转。
如果有必要开展燃烧调整试验,关键应当落实于参数监测[2]。
实际上,炉膛出口的部位是否符合特定的烟气温度,决定了火焰燃烧的真实状况。
现
阶段很多火电厂正在尝试在线性的炉膛烟气测温,然而截至目前仍然表现为如下
的运行缺陷:
首先,炉膛出口的部位具有很高的烟气温度。
受到较高烟气温度带来的影响,炉膛很有可能掉渣或者结焦。
在火焰偏斜的状态下,水冷壁就会受到结焦或者磨
损等不良的影响。
在情况严重时,蒸汽温度就会变得更高,甚至引发了管壁超温
的现象。
其次,在启动过程中,炉膛出口呈现了过快的烟气升温状态,对于再热器进
行了过快的燃烧。
因此可见,再热器本身具有相对较快的燃烧速度,与之相应的
高温蠕变也会由此而产生[3]。
严重的情况下,就会突然出现管道爆裂的故障。
第三,烟气升温的速度过快,炉膛温度整体上就可能出现失控,进而被迫停机。
炉膛出口涉及到很多的关键参数,因此亟待改进现有的测温装置,确保实现
精确度更高的测温操作。
二、对比与分析各类测温方式
在测定烟气温度的整个过程中,传统测温方式多数采用烟温探针,测量启动
时锅炉炉膛出口烟温。
从基本特征来看,烟温探针是一种将热电耦送入炉膛或烟道,监测烟气温度的机电设备[4]。
探针头部可以用来固定热电偶,在烟气中作伸
缩运动。
可实现就地、远程自动操作。
运用烟气测温的方式来测定炉膛中的出口
温度,具体来讲包含了如下的措施:
(一)烟气测温的传统方式
锅炉启动期间,应当监测炉膛出口处的烟气温度,防止再热器管子烧坏。
同
时也可以作为辅助控制工具,测量锅炉低负荷运行时的烟气温度。
探针头部与热
电偶应当结合在一起,在此前提下实现了远程操控的烟气测温。
在启动锅炉时,
对于炉膛出口应当实现精确的监测,避免烧毁再热器的管道。
与此同时,锅炉如
果承受相对较低的负荷量,那么探针也能用来完成测温[5]。
具体在运行时,对于探针可以借助推动器的作用力,从而在炉膛的特定位置
上送入热电偶。
在上述状态下,在集控室DCS显示器上能够显示实时的炉膛出口
烟气温度,运行人员通过测量温度监视和运行。
在运行过程中,也可以在任意位
置手动控制探针的进、退、停。
当测得炉温达到设定值时,发出报警,并退回探针。
因此可见,待测对象与热电偶之间应当可以直接接触,而中间介质并不会因
此而遭受影响。
此种方式的缺陷为:探针深入炉膛很长,笨重、易变形卡涩,故
障率高,允许使用温度范围和作用也有限。
(二)在线的红外测温
在线进行的红外测温不能缺少远程探测器作为辅助,通常为红外探测器。
具
体在测温时,锅炉内部的煤炭在剧烈燃烧的前提下,就能生成特定浓度的二氧化碳。
受到高温带来的影响,红外辐射将会由此而产生。
红外滤波器设有红外眼的
装置,因此仅能通过二氧化碳。
对于电热性的薄膜元件来讲,红外线对此能够产
生特定的光谱感应,在此前提下判断烟气温度。
通常情况下,可以在燃烧器的特
定位置上安装检测烟温的专用元件,据此来测量烟道入口或者炉膛部位的烟气温度。
与传统模式相比来看,红外眼本身具有静止性的特征,对于机械运动涉及到
的各种故障都能予以全面的避免。
如果有必要测定烟温的偏差,那么通常都要借
助炉膛两侧的测温装置来进行。
此外,运用上述方式还能保证各个时间段的烟温
平衡,对于其中涉及到的最高烟温能实现连续监测,防止水冷壁突然出现爆裂或
者其他不良现象。
除此以外,红外线对于烟气温度也能予以精确记录,有利于保
护吹灰器并且减小了受热面。
然而此种方式也具有局限性,这是由于受飞灰颗粒
成分浓度和分布的影响、镜头污染以及复杂图象处理算法等影响,测量误差相对
较大,而被测量区域也存在很大的不确定性。
加上采光系统复杂,结焦或积灰使
镜头保养困难,从而使这类系统在炉膛烟温测量的工程实际应用中受到限制。
(三)在线的声波测温
最近几年,在线声波测温更多运用于测定炉膛温度,因地制宜实现了全过程
的测温处理。
具体来讲,声波测温运用的在线测量措施具有显著的优势,对于较
大的误差进行了避免。
因此可见,在线的声波测温体现为独特的测温优势,近些
年以来此种测温措施受到了更多的关注。
在线测温应当针对炉膛声波,上述测温
方式的前提在于已知两个测温点之间的精确距离,然后对于声波速度也要进行确
定[6]。
由此可以得知,在线的声波测温适合运用于炉膛测温,确保实现全方位的
精确测量。
此外,对于声波发生器至少需要保持在170dB的声波强度,在此基础上避免
声波衰减的误差产生。
在某些情况下,如果锅炉容量已经超出了300MW,那么
至少应当将其控制在25bar的气源压力。
在声波测温中,应当因地制宜选择特定
的配置方案,具体来讲涉及到双层或者单层的炉膛配置方式。
由此可见,如果要
顺利启动锅炉那么不能缺少在线声波测温的装置,此类测温装置也有助于减少成本,确保限制在特定的测温偏差限度内。
由于声波测温具备上述的优势,因此正
在受到更多企业的认同。
结束语
炉膛出口烟温测量有助于确保测温结论的精确性,避免过大的偏差。
现阶段
很多国内火电站还在使用传统的烟温探针用于测量锅炉炉膛出口温度。
随着科技
的发展,火电站运行的成熟,越来越多的火电站采用其他方式进行炉膛出口烟气
温度的测量。
截至目前,与烟气测温有关的各项技术措施都在获得全面改进,企
业也开始尝试运用全新的技术措施。
未来在实践中,技术人员还需要不断的摸索,对于炉膛测温的具体方式进行相应的改进。
参考文献
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