英国ESSEN燃煤锅炉煤粉在线测控系统
应用分析及实例
一、良好的煤粉分布与控制的利益
1、改进煤粉分配, 有助于创造低煤耗
Improved Coal Distribution Can Help Create:
2、提高燃烧效率 － Higher Combustion Efficiency
• 稳定的燃烧 － Stable Combustion
• 降低管道磨损 － Reduced pipe erosion.
3、减低飞灰残碳 － Reduced Carbon-in-Ash
• 减少未燃烧的碳 － Reduction of un-burnt carbon
• 提高灰渣再利用价值 － Saleable ash
4、降低硝的排放 － Reduction of NOx
• 通过在稳定运行的条件下降低风量
5、最低（安全的）输煤速度 － Minimum (but safe) Transport Velocity
- 减少所需要的空气量 － Reduction in volume of air required
- 减少所需要的空气压力 Reduction of pressure of air required
- 提高磨煤机煤粉输出量的潜力 － Potential higher coal throughput per mill.
6、改善煤粉颗粒细度 － Improved Fineness of PF particles
- 75µ以下的颗粒数量可提升7％ － Up to 7% improvement expected passing 75µ.
- 进一步降低煤粉管道的磨损 － Further reduction in erosion in PF pipes
7、改善燃烧 － Improved Burn
- 降低火焰长度 － Reduction in flame length
- 消除火焰和燃烧器发生分离－ Elimination of flame detachment occurrences.
- 降低飞灰残碳 － Reduced Carbon-in-Ash
二、校正直吹式磨煤机的煤粉流量
磨煤机，分离器的输出量
Increased Mill/Classifier Coal Throughput
• 让更多的煤在所需要的细度下通过磨煤机是有利的，因为它允许磨煤机贡献更多的兆瓦来提高锅炉负荷量.
Allowing more coal through a mill at a required fineness is beneficial as it allows a mill to contribute more MW to the required boiler load.
• 许多电厂可能会因为运行或维修而受到磨煤机数量的限制.
Many plants can have a limitations on the number of mills available due to operational or maintenance.
• 在这种情况下额外的磨煤机输出量会受到欢迎
Under such circumstances additional milling capacity is generally welcom
三、 应用实例
1、在韩国Dangjin电厂的5和6号机组煤粉管道系统
2、在线监控 － 美国Campbell电厂
On-line Monitoring and Control - Campbell Plant, US
3、图表展示了英国Ratcliffe电厂在垂直面分布到6根煤粉管道的比例
4、美国Ferrybridge C 电厂
四、应用解答
1、为何能够控制煤粉输送平衡就可以减少硝的产生？
有很多的办法可以控制燃料的平衡分配。可是，其挑战是如何能够第一位置测量。OMC massflow 600系统可测量各输送管道煤粉的相对平衡，并揭示燃烧炉的真实分配。具有了这种能力，就能采用适当的办法调整燃料的平衡，使其均匀地通过燃烧炉。这就是说，二次空气的需要量减少，因此转化为硝的过量空气也减少。
NOx造成的环境污染日益引起人们的重视，据统计每向大气中排放1吨的NOx，它所带来的经济损失在1000～2500元之间。燃煤电站是众所周知的污染大户，对于1160t/h的电站锅炉来说，其标准排烟气量为1.2～1.6×106Nm3/h，NOx的平均排放浓度按1230mg/N m3计（600ppm），则该锅炉每天向大气中排放的m3为35～47吨，它运行一天所带来的环境损失在3.5～11.7万元之间。
效益分析
燃料燃烧产生的NOx是大气的第二大污染源，电站锅炉是产生NOx最多的场所，从产生NOx的源头抓起，对保护环境可以起到事半功倍的效果。OMC massflow 600系统,降低NOx大约为25%，配合煤粉控制阀门，可以降低更多的NOx。对于大于1000t/h的电站锅炉，NOx排放浓度按常规的600ppm计，采用该技术后的NOx排放浓度为420ppm，这一台锅炉一年向大气少排放NOx为566t，采用OMC massflow 600系统减排NOx不增加运行成本，按脱硝的平均成本为2500元/tNOx计，给电厂每年可带来141.5万元的直接经济效益。
实例分析
葡萄牙SINES电厂是一个很好的实例。通过使用OMC massflow 600系统mps传感器，该电厂能够直接监测磨煤机四个输出口燃料平衡的问题。SINES电厂的磨煤机的动态分类器带有调整叶片和阀门。以OMC massflow 600系统的数据为向导调整各叶片的位置，该电厂实现了磨煤机四个输出的平衡。
这证实了，恰当节省以前不得不多输送给燃烧器的二次空气的量，反而有助于完全燃烧。过量空气的减少使产生热硝的量减少。下面图1显示硝可以减少四分之一：（平均）从20%降到15%。该电厂发现这是对他们有意义的效益，准备将其它锅炉都安装OMC massflow 600系统，通过传感器来平衡煤粉分配 。
2、为什么安装OMC massflow 600系统能增加电厂效率？
应用OMC massflow 600系统测量煤粉输送的速度、浓度，火力发电厂可用于增加锅炉系统的效率。在改善锅炉系统效率的同时，还可减少一次空气的输入可节省送风的成本，通过控制一次空气改善燃烧也改善了飞灰残碳量。
这是怎么增加锅炉系统的效率的呢？一旦你能够测量煤粉流动的速度、浓度，你就可以调整一次风的速度。从而，为你进行以下两方面的操作创造了条件：
□平衡锅炉里各燃烧器的一次空气。
□ 减少一次空气的总输入以改善燃烧效率和磨煤机的效率。
通过调整速度来平衡每个燃烧器的一次空气增强了锅炉里火焰的稳定性，各燃烧器火焰的大小应该彼此近似，这样偏叠就不会发生。建立这种平衡有助于燃烧的稳定性，从而增加了锅炉系统的效率。
通过减少磨煤机一次空气的总输入，就可能达到煤粉颗粒度显著降低的等量输出。因为减少风量可使较粗的煤粉滞留。煤粉较细的颗粒、各输送管道的较佳分配以及同一磨煤机输出的煤粉在各燃烧器的优化分布，也能改善燃烧从而明显改善锅炉系统的效率、增加热能释放。
因为，开始降低风速时，煤粉的总输送量就会降低。而且，高输送量是与劣质燃烧相联系的。优良的燃烧会使燃烧装置内的损失减少，同时每个输煤管输煤量的均匀度高，炉膛燃烧均匀。使用OMC massflow 600 系统可节省燃煤1％－3％。应用实例
燃烧越完全，飞灰中的残碳就越低。也就是说，燃烧的浪费越少，电厂提供给建筑工业使用的飞灰的质量就越高。
英国Kingsnorth发电厂就是取得实效的例子。他们通过使用OMC massflow 600系统来控制一次空气，该锅炉机组已经增加了10MW的发电量(该机组为300MW)。除了此项效益外，还降低了不完全燃烧其效益是为水泥工业供应质量更好的飞灰。
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