燃煤含碳量在线测量装置的研究

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1、第29~／2009年第2期湖南电力研究与试验燃煤含碳量在线测量装置的研究王建国．姜忠(1．华北电力大学研究生院，河北保定071003；2．国电益阳发电有限公司，湖南益阳413200)摘要：介绍了用静电方法检测煤粉含碳量的原理、方法和在线测量装置的主要构成，给出了该测量装置的现场实测数据。该装置在防止锅炉灭火中可发挥重要作用。关键词：介电常数；煤粉；挥发分；在线测量；静电；锅炉灭火中图分类号：TM621；TK229文献标识码：A文章编号：1008-0198(2009)02-0025-03Researchoncarbonconten

2、ton．1inemeasurementdeviceWANGJian—guo．JIANGZhong2(1．GraduateSchoolofNorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China；2．HunanYiy~gPowerGenerationCo．，Ltd，Yiy~g4132oo，China)Abstract：Thetheoryandmethodofdeteotingcarboncontentofcoalpowderbyusingelectrostaticsmethodwe

3、reintroducedandthes砷cnHofon—linemeasurementdeviceWaBpresented．Thedataobtainedbythedeviceinfieldtestsweregiven．Thedevicecouldplay8nimportantroleinboilerfireextinguishing．Keywords：dielectricconstant；coalpowder；volatile；on-linemeasurement；electrostatics；boilerextinguish

4、ing对原煤的燃烧管理仍然处在一种盲目状态。随着现1概述代技术的发展，有的电厂已在人炉输煤皮带上安装我国火电厂普遍存在着燃用煤质与锅炉设计煤了在线分析设备，该设备采用基于中子活化瞬发种不相符的现象，二者甚至相差很大，不仅降低了Gamma射线分析技术，但由于设备昂贵，高达400锅炉燃烧效率，而且严重地影响了锅炉运行安全。～500万台，不可能在每台给煤机上都装，而由于煤种变化造成锅炉出力不足、热效率下降，制且测得的煤质数据也不是直接进入锅炉燃煤的在线粉能力降低，锅炉受热面结焦、积灰等情况，更为数据库，存在较大的时间滞后。因此，由于煤

5、种变严重的是煤质变化导致锅炉灭火而导致机组停运的化引发的灭火现象仍然继续存在。事故也屡见不鲜。据不完全统计，全国因煤种变化还有一个取样代表性的问题。对于燃用混合煤导致的机组停运每年高达170次，直接经济损失上种的电厂，燃煤掺烧过程一般在磨煤机大罐内完亿元。目前，煤种多变已成为影响火电厂燃煤机组成，煤样可能不具代表性，即便进行了分析，对实安全经济运行主要症结之一。际的燃煤来说误差仍然很大，往往会给运行人员调为了解决煤种变化所引起的突发性灭火问题，整时造成假象，影响机组安全运行。需要连续地对燃煤进行在线分析化验，然后根据化鉴于上述情

6、况，开发一种能够简单、准确、快验结果对燃烧状况进行调整。因传统做法要经过先速地检测入炉煤的煤质成分的设备就显得尤为迫采样、后缩分、再制样、最后做化验的分析程序，切，它能使运行人员能实时地掌握燃煤成分，并根这个过程一般需4h以上，所以分析结果总是滞据测量数据随时进行调节风煤比、投油稳燃等操后，不能及时给运行人员提供数据，在此期间，煤作，进而可避免因煤质变化而引发的不安全事故，质的变化对燃烧带来的影响得不到及时调整，使得保证机组的安全稳定运行。收稿日期：2008—11-25收回日期：2009-02-27·25·研究与试验湖南电力第2

7、9~g-／2009年第2期出当前煤粉的含碳量。通过在磨煤机出口增加测点2研究思路来对上述原理进行了长达4年的验证，数据显示真影响煤粉着火的主要工业成份是挥发分，挥发实可靠。分含量是对煤进行分类的重要依据。挥发分的多少实验方法：在磨煤机出口的煤粉管道上安装静直接影响燃煤的着火特性，是锅炉燃烧设计的最重电感应传感器，将其信号送给静电变送器处理后变要指标。挥发分高的煤种着火温度低，易于着火；成标准电压信号进入工控机记录存储。试验中，对挥发分低的煤种着火温度高，不易着火。因此，测煤粉在线取样化验的同时记录装置检测到的电压信量出燃煤的挥发

8、分，将能够直接监视燃煤煤种的变号。化，让运行人员及时了解偏离设计煤种的差距。实验数据如下：挥发分主要是由各种碳氧化合物、氢、一氧化(1)当煤粉浓度一定时，现场实验得到的煤碳、硫化氢等可燃气体所组成，此外还有少量的粉含碳量与所测静电信号的关系如表1和图1。氧、二氧