一种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在线计算实时输送煤粉最低流化速度、防止电站锅炉一次风管堵 管的方法，属于火力发电厂煤粉气力输送技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前的大型电站锅炉多采用煤炭作为燃料，煤炭通过给煤机进入磨煤机以后，进 行煤粉的研制，再通过高温高压的一次风输送至锅炉进行燃烧。一次风的主要作用一是预 热煤粉，加热蒸发掉部分煤粉内的水分；二是作为气力输送的载体，对煤粉进行输运。但是， 由于种种原因，在一次风气力输送过程中，通常容易出现煤粉堵塞一次风管的现象，一旦出 现堵管的现象，这会造成各根管道的煤粉进入炉膛不均衡的现象。对四角切圆燃烧方式的 锅炉会造成切圆倾斜从而出现局部区域结焦和超温的现象，而对旋流对冲和W火焰燃烧方 式的锅炉造成热偏差的现象，都对锅炉的安全性及经济性造成较大的负面影响。
[0003] 电厂在实际运行中为了避免一次风管的堵塞，普遍采用的方法是提高一次风压及 一次风管风速，以增强一次风的携带能力，但是该方法也有明显的缺点：
[0004] 1、一次风压过高，会增加一次风机的出口压力，对于轴流风机来讲，则会降低风机 的安全裕度；
[0005] 2、一次风压提高，空预器漏风则会增加，一方面会降低锅炉效率；另外一方面则会 增加引风机的出力压力；
[0006] 3、一次风速提高，则会延长煤粉的着火距离，增加飞灰含碳率的可能性，降低锅炉 效率；
[0007] 4、一次风压提高，会增加一次风机及引风机的出力，提高厂用电率，进而提高发电 煤耗。
[0008] 通过上述分析不难发现，提高一次风压是在牺牲了机组经济性及安全裕度的情况 下的不得已之举。
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的技术问题是提供一种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法，通过 计算当前管道内的最低安全一次风速，为运行提供指导参考，避免过高一次风速带来的负 面影响。
[0010] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种在线防电站锅炉一次风管 堵管的方法，其特征在于：该方法由以下6个步骤组成：
[0011] 步骤1 :对各台磨煤机一次风风速及煤粉浓度进行调平，调平后的一次风风速偏 差小于5%，煤粉浓度偏差小于10% ;
[0012] 步骤2 :对磨煤机进行制粉系统试验，分析影响煤粉粒度分布的因素，建立煤粉粒 度数据库；
[0013] 步骤3 :建立数学模型，并根据数学模型得出输送煤粉的最低流化风速的计算公 式；
【主权项】
1. ー种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法，其特征在于：该方法由以下6个步骤组 成： 步骤1 :对各台磨煤机一次风风速及煤粉浓度进行调平，调平后的一次风风速偏差小 于5%，煤粉浓度偏差小于10% ; 步骤2 :对磨煤机进行制粉系统试验，分析影响煤粉粒度分布的因素，建立煤粉粒度数 据库； 步骤3 :建立数学模型，并根据数学模型得出输送煤粉的最低流化风速的计算公式；
上述公式中，~为煤粉颗粒速度，u{为输送气流速度，P{气流密度，P 煤粉密度，dp 为煤粉中位粒径，D为一次风管直径，a为煤粉浓度函数，Cd为煤粉颗粒曳力系数，ら为煤 粉顆粒摩擦系数，Uf为气体粘度，ut为输送煤粉的自由沉降速度，uf。为输送煤粉的最低流 化风速； 步骤4 :根据步骤3中数学模型的需要，实时采集运行中的參数，井根据步骤2所建立 的煤粉粒度数据库中对应运行エ况的煤粉粒度，代入步骤3中的数学模型进行计算，得出 理论状态下的最低流化风速； 步骤5 :根据实际运行エ况对理论状态下的最低流化风速进行修正； 步骤6 :将修正后的最低流化风速Uf。与在线测量的当前实际一次风速u馮行比较，给 出一次风速的指导意见：如果Uf<Uf。，则提高一次风速Uf，使Uf> Ufe;如果U f> Uf。，则降 低一次风速Uf，但降低后的Uf不能低于Ufc。
2. 如权利要求1所述的ー种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法，其特征在子：所述 步骤1中，一次风风速调平是将磨煤机出口各缩孔或挡板先置于全开的位置，在模化风速 エ况下，同时测试一次风管内的风速，以最小风速为基准，对其他风速较大的一次风管逐步 关闭调节，直至同台磨煤机风速偏差小于5% ;-次风浓度调平是在锅炉热态条件下，通过 同时在同一台磨煤机各一次风管内实行煤粉等速抽取，在抽取相同流量后对取样煤粉进行 称量，再调节煤粉分配器，直至煤粉浓度偏差小于10%。
3. 如权利要求1所述的ー种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法，其特征在子：所述 步骤2中，对磨煤机进行制粉系统试验包括：在各台磨煤机不同动态分离器转速或静态折 向挡板、各台磨煤机不同风煤比、不同磨煤机出口温度、不同钢球配比改变的情况下，分析 煤粉粒度分布的特性，并把这些数据建立数据库。
4. 如权利要求1所述的ー种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法，其特征在子：所述 步骤4中，采集的运行中的參数包括：磨煤机运行状态參数、锅炉运行状态參数和风机运行 状态參数。
5. 如权利要求1所述的ー种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法，其特征在子：所述 步骤5中的修正包括：煤质的修正、磨煤机料位的修正、磨煤机出口温度的修正、煤粉粒度 的修正、煤粉浓度均匀性的修正和计算裕度的修正。
【专利摘要】本发明提供了一种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法，首先对各台磨煤机一次风风速及煤粉浓度进行调平，然后对磨煤机进行制粉系统试验，建立煤粉粒度数据库，再建立数学模型，根据实时采集的运行中的参数和煤粉粒度数据库，计算理论状态下的输送煤粉的最低流化速度，并根据实际运行工况对理论值进行修正，将修正后的最低流化风速与在线测量的一次风速进行比较，给出一次风速的指导意见。本发明提供的方法能够避免过高一次风速带来的煤粉着火推迟、一次风机电流过大、空预器漏风增大等弊端，实现了满足一次风管不堵管的情况下的节能降耗。
【IPC分类】B65G53-66
【公开号】CN104627684
【申请号】CN201510041706
【发明人】周文台, 陶丽, 何翔
【申请人】上海发电设备成套设计研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月27日