氧量软测量系统在600MW超临界锅炉的应用

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1、第34卷第2期华电技术Vo1．34No．22012年2月HuadianTechnologyFeb．2012氧量软测量系统在600MW超临界锅炉的应用周立群，张碧芳，许中川(1．福建华电可门发电有限公司，福建福州350512；2．福建华电漳平火电有限公司，福建漳平364400)摘要：分析了传统氧量计存在的问题和氧量软测量系统的优点。通过在600MW超临界锅炉中应用氧量软测量系统，优化了氧量控制，降低了风烟系统耗电量，保障锅炉运行安全，提高了锅炉运行效率。关键词：超临界锅炉；氧量软测量系统；氧量控制

2、；风烟系统；效率中图分类号：TK31文献标志码：B文章编号：1674—1951(2012)02—0007—04并降低供电煤耗，需要将机组的Ot控制在最优值附O引言近。目前检测的方法是在锅炉尾部烟道内安装600MW超临界火电机组锅炉效率达到93％以氧量表，锅炉排烟氧量W(O：)和之间存在着确定上，在锅炉的各项损失中，排烟损失q和未完全燃烧的函数关系：损失Q，Q(化学、机械)是其中最大的2项，分别在5％和1％左右。影响这2项损失的主要是锅炉燃烧(02)=21U，的过剩空气系数，当增加时，Q：增加但q

3、，q减21小，当Ot减小时，q减小但Q，，Q增加，所以，存在一。个最佳的值。通过在2锅炉中安装氧量软测量系目前，火电机组中广泛应用氧化锆氧量计，测量统，提高氧量控制的精确性，最终提高锅炉运行效率。精度：基本误差3％，重复性1％，稳定性2％，响应时间5S，不确定度4％。以上误差折合成氧量为：基1锅炉概况本误差0．6％，重复性0．2％，稳定性0．4％，响应时2锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流间5S，不确定度0．8％。在锅炉中，氧量计一般安装炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通在省煤器后

4、、空气预热器前，锅炉尾部烟道两侧各安风、Ⅱ形露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构，锅装1个。对于600MW机组而言，单侧烟道的截面炉燃用神府东胜煤。锅炉主要设计参数见表1，2面积一般在20m左右，只安装1个氧量计存在着机组过热蒸汽流量计算结果见表2，2机组再热蒸巨大的采样误差。按照统计，一般锅炉的氧量测量汽流量计算结果见表3。误差为1％一2％W(O)。如果氧量偏高1．5％，将拟合公式导致锅炉排烟温度升高5℃，锅炉效率降低0．9％，送、引风机电耗增加10％；如果氧量偏低1．5％，将s828·62·9

5、，导致锅炉效率降低1．5％，锅炉容易结焦导致设备折算为标准单位损伤。gms·9·6，在实际使用中，氧量计存在的问题：(1)故障率高。主要故障包括飞灰磨损、堵灰、式中：p为调节级后压力；qms为过热蒸汽流量；t。为铂电极中毒或剥离脱落、电加热器损坏等。调节级后温度。(2)测量精度低。受传感器本身精度、烟气氧拟合公式量分布不均匀、安装处漏风的影响，测量精度不易保q=q一0．00221q△f，证，综合误差为1％一2％W(O)。式中：g为再热蒸汽流量；9为过热蒸汽流量；△为(3)动态特性差。氧化锆氧量计

6、是利用浓差电高压加热器组出入口水温差。池的原理工作的，氧分子在氧化锆电介质内有一个2传统氧量计存在的问题分析渗透的过程，造成测量滞后大。为了减少飞灰磨损，许多氧量计探头上加装陶瓷保护套管，但这样又增为了提高锅炉效率，进而提高机组的运行效率加了堵灰的可能性和测量滞后性。收稿日期：2011—06—28(4)检修、维护、校验困难。·8·华电技术第34卷表1锅炉主要设计参数注：BMCR为锅炉最大连续蒸发量工况，BRL为锅炉额定工况。表22机组过热蒸汽流量计算结果表32机组再热蒸汽流量计算结果不增加现场维

7、修、信号接线及干扰消除等工作量。3氧量软测量系统的优点(4)软测量氧量除了在测量方面的应用外，在其利用锅炉已有信号，计算出锅炉排烟含氧量(或他方面(控制、设备故障诊断等)还有广泛用途。氧过量空气系数)，氧量软测量系统相对于传统氧量计量信号实际代表锅炉风煤比，其结果可用于燃烧控具有诸多优势。制系统风煤直接配比，相对于氧量校正的燃料一空(1)可靠性高。该计算方案所采用信号均为火气控制方案而言，氧量软测量系统能够消除机组负电厂热工自动化运行规程中规定的I类和Ⅱ类信荷波动特别是参与一次调频后风煤动态匹配

8、的情号，包括温度类、压力类、流量类信号和执行机构反况，提高该工况下的锅炉燃烧效率。在燃烧故障诊馈。这些信号都存在冗余信号且温度、压力类信号断方面，能够对“三管”泄漏、空气预热器堵塞或泄已经做了质量切换，具有很高的可靠性。漏、制粉系统故障的判断起辅助判断功能。(2)计算精度高。该计算方案的精度取决于热4氧量软测量系统计算误差量和风量的精度。采用锅炉反平衡法计算锅炉热量已经是很成熟的方法，经过多年实践，计算精度可达4．1排烟氧量计算到0．2％～0．5％。风量测量和计算精度也能达到通过热量和风量计算锅