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1、 2009-10-31 we focus on your process 以以实现实现单个燃烧器风粉比控制单个燃烧器风粉比控制为基础为基础 新型低氮、高新型低氮、高效效燃烧燃烧均衡均衡控制控制调整调整系统系统 MeControlBurn 德国普美康测量技术有限公司德国普美康测量技术有限公司 PROMECON GmbH 北京代表处北京代表处 电话：电话：1391390 010910938387 79 9 传真：传真：0 01010- -8574897785748977 2 / 12 电站煤粉电站煤粉锅炉锅炉燃烧过程燃烧过程目前存在的目前存在的主要主要问题问题 目前，大多数电站煤粉锅炉都采用直吹式
2、制粉为燃烧器提供煤粉。燃烧器的数量一般为20-30台。由于缺少测量和调整煤粉流量的有效手段，在一台磨煤机所配置的燃烧器之间的煤粉分配偏差高达10%-30%。同样，对每个燃烧器的二次风量也缺少在线测量和调整手段，因此二次风量的分配偏差也非常高。其结果是燃烧器之间风煤比偏差很大。这样必然存在有的燃烧器风粉比低、有的燃烧器风粉比高的现象。在风煤比低的燃烧器内，必然是飞灰含碳量高并产生还原性气氛，不但降低锅炉效率，还容易产生高温腐蚀和水冷壁结渣；在风煤比高的燃烧器内，产生大量NOx。 在这种情况下，运行人员只能采取非常“保守”的燃烧控制方式，造成锅炉运行工况远远偏离最佳值。一般是加大空气过量系数，导致
3、炉内氧量浓度高，无法充分发挥低氮燃烧器和炉膛空气分级的使用效果。随着我国新的火电厂排放标准的颁布，各电厂面临着巨大的降低NOx排放的压力。MeControlBurn将是一种最佳解决方案。 直吹式制粉系统燃烧器布置示意图 3 / 12 风煤比不一致所产生的不同燃烧效果 MeControlBurnMeControlBurn系统系统的主要构成的主要构成 MeControlBurn以风、粉、灰的在线精确监测系统作为主要手段，结合新型二次风箱的设计，分别实现每个燃烧器的二次风量和煤粉流量的可测、可调，最终实现每个燃烧器的风煤比均匀一致。由于一次风煤比对NOx排放和锅炉效率也有非常重要的影响，因此还要对一
4、次风煤比实现精确控制。煤粉细度不但影响燃烧过程和锅炉效率，而且还影响煤粉分配均匀，因此要对煤粉细度实现在线监测并通过对磨煤机的调整达到最佳细度。 MeControlBurn的主要设备组成 4 / 12 单个燃烧器二次风道系统图（墙式燃烧方式） 单个燃烧器二次风道系统图（切圆燃烧方式） 5 / 12 在对降低NOx排放和节能效果要求不高的情况下，墙式燃烧方式锅炉的风量可以按层控制。但必需对每层风箱两侧的二次风流量测量准确。 前后墙燃烧方式锅炉层二次风测点示意图 磨煤机的结构特性、尤其是煤粉分离器对保证一定的煤粉细度非常重要，因此在燃烧优化过程不能忽略。为了降低NOx排放，使一次风煤比尽可能低也是
5、一个有效措施，如果由此导致石子煤排量过高，则应重新设计风环，提高风环风速。 MPS磨煤机主要结构部件图 6 / 12 MeControlBurnMeControlBurn系统的主要用途系统的主要用途 MeControlBurn系统的最主要用途是进一步挖掘现有低氮燃烧技术LNB（低氮燃烧器和空气分级）降低NOX排放的潜力。我国即将颁布的新的火电厂大气污染物排放标准中，对脱硝方面作出了更加严格的规定，到2015年之后，重点地区都将执行严格的200 mg/m3的排放标准。其它地区也将执行400 mg/m3的排放并不再按煤的挥发份分类。这样就使所有电厂都将面临着新的脱硝任务。根据对全国电厂现有排放水平
6、的统计可以看出（下表），要达到新的排放标准大多数电厂只能通过采用脱硝系统（SNCR、SCR或SNCR与SCR的组合）。但是根据国内外实际经验，采用MeControlBurn系统后可以在原来的NOx排放基础上再减少30%60%。同时降低锅炉效率或使锅炉效率提高0.50%2.0%。下表是在原来NOx排放水平基础上按降低30%所计算的结果。 7 / 12 如果全部采用此项技术，全国大部分机组就可以不用昂贵的SCR或SNCR脱硝系统。 MeControlBurnMeControlBurn系统的主要优点系统的主要优点 易于安装、改造工程量小、运行人员易于理解和掌握是MeControlBurn系统的主要优
7、点。与其它形式的燃烧优化调整系统不但没有冲突，而且能提高其它系统的性能。 应用实例应用实例 在美国联合电力公司卡帕电厂，公司决定放弃使用SCR脱硝技术而采用燃烧优化精细调整方法达到NOx排放标准，最后成功实现NOx排放123毫克/米3的目标（下图所示）。 德国普美康测量技术有限公司简介德国普美康测量技术有限公司简介 普美康公司（PROMECON）成立于1995年，是一家专门从事电站锅炉燃烧优化测量仪表的研发、生产及销售的高科技公司。公司设在德国萨克森-安哈尔特州首府马格德堡市附近的巴尔莱本（Barleben）。公司的主要产品是锅炉风、粉、灰在线及便携式测量系统： 测风系统MECONTROL A
8、ir 测粉系统MECONTROL Coal+psa 测灰系统MECONTROL UBC 8 / 12 普美康公司的风、粉、灰测量技术处于世界领先地位，其中测粉系统是普美康的核心技术（主要测量煤粉质量流量和煤粉颗粒度）。通过对煤粉质量流量的精确测量，运行人员就能对每个燃烧器的风煤比进行调整，使所有燃烧器都能达到均匀一致的燃烧效果，实现锅炉安全、经济及环保运行。 这些测量系统自2001年进入中国市场以来，已经在华能集团、国华电力、国电电力及华电集团的电厂得到应用。 普美康公司的普美康公司的锅炉风锅炉风、粉粉、灰灰测量系统的技术特性测量系统的技术特性 1 1、测测粉系统粉系统（MECONTROL C
9、oalTROL Coal+psa+psa ） 测粉系统主要测量煤粉管内的煤粉流速、煤粉细度和煤粉质量流量。 中速磨煤机进出口管道示意图 普美康公司测粉系统的技术特点： 直接测量煤粉质量流量的绝对量，不需标定。 测量精度可达5%。 用激光脉动原理直接测量煤粉细度。 普美康公司测粉系统工作原理： 煤粉质量流量 = 煤粉绝对浓度煤粉流速管道横截面积 9 / 12 煤粉浓度测量原理：在煤粉管道内沿流动方向安装 2 支金属传感器，一支作为微波信号发射端；另一支作为微波信号接收端。通过测量两只传感器之间的微波谐振频率的差值，就可以得到煤粉浓度： =(f0 -f) k式中：ffd 0为管道内没有煤粉时的微波
10、谐振频率； f为管内有煤粉时的谐振频率；kfd为与管道尺寸有关的常数。 微波谐振频率之差 传感器在煤粉管道上的安装方式 煤粉流速测量原理：在煤粉管道内沿流动方向同样安装 2 支金属传感器，可以接收 2 个由飞灰静电产生的随机信号。由于 2 支传感器相隔距离很短，因此所产生的 2 个随机信号就非常相似，但存在一个时间差。通过交相关计算可得到这个时间差，用传感器之间的距离除以这个时间差就可得到管道内的平均流速。 10 / 12 煤粉流速交相关测量原理 煤粉细度测量原理：激光脉动测量原理。 测量煤粉细度的传感器 2 2、测、测风风系统系统（MECONTROL TROL AirAir） 测风系统主要测
11、量锅炉一次风流量、二次风流量和燃尽风流量（下图）； 电站锅炉一二次风系统测点位置 11 / 12 磨煤机一次风设定曲线 普美康公司测量系统的技术特点 不需标定直接测量管道横截面上平均风速。 对直管段要求低，在较短直管段得到较精确的测量结果。 工作原理：与测量煤粉流速原理相同，风速测量采用交相关计算方法。 3、测测灰灰系统系统（MECONTROL TROL UBCUBC） 飞灰测量系统主要测量飞灰含碳量。设备的最大特点是取样点设在电除尘器一电场灰斗内（下图），这样才能保证取样具有代表性。其它厂商的产品均为等速取样方法，难以保证取样代表性。测量结果往往随时间变化为一条直线。 取样头安装在灰斗内 技术特点： 取样点设在电除尘器一电场下灰斗内，具有高度代表性。 12 / 12 直接在灰斗内对灰样进行测量，没有结露。 采用螺杆对灰样进行压实，测量精度得到保障。 测量周期短。 工作原理：测量仓内安装2支金属传感器。一支作为微波信号发射端；另一支作为微波信号接收端。通过测量两只传感器之间的微波谐振频率的差值，就可以得到飞灰含碳量。 微波谐振频率之差
