鍋爐飛灰含碳量

基本內容

鍋爐飛灰含碳量是反映火力發電廠燃煤鍋爐燃燒效率的重要指標，實時檢測飛灰含碳量將有利於指導運行正確調整風煤比，提高鍋爐燃燒控制水平；合理控制飛灰含碳量的指標，有利於降低發電成本，提高機組運行的經濟性。隨著我國電力發電機組不斷向大容量、高參數發展，對鍋爐飛灰中的含碳量實現線上檢測，以控制和最佳化鍋爐燃燒、降低發電煤耗、提高“競價上網”能力以及粉煤灰綜合利用能力已顯得日益重要和迫切。

飛灰含碳量的傳統測量方法是化學灼燒失重法，它是一種離線的實驗室分析方法，這種方法雖有其精度高的特點，但因受灰樣採集、分析時間滯後等因素影響，導致測量的結果不能及時準確地反映當前的鍋爐燃燒的工況，對鍋爐燃燒的控制和燃燒調整的指導缺乏實時性。而目前電廠投用的線上鍋爐飛灰含碳量監測儀基本上都是採用微波測量技術，但是微波測量技術對飛灰含碳量的測量受煤種變化的影響比較大，測量穩定性和精度都不理想，較難滿足用戶對測量精度及穩定性的要求，而且大部分的維護量較大。

中石化勝利發電廠採用新型飛灰含碳量標準法線上測量裝置，綜合了傳統高精度的實驗室化學灼燒法測碳技術和無動力、自抽式取樣技術，實現了對飛灰含碳量的高精度實時線上智慧型化測量。測量數據可以在控制單元顯示屏上顯示，也可以通過其自帶的D/A模組輸送到電廠的DCS系統進行統一管理。

1、測量原理

依據電力行業標準《DL/T 567.6-1995 飛灰和爐渣可燃物測定方法》的分析原理，當含有未燃盡碳的灰樣在特定的高溫下經灼燒後，由於灰樣中殘留的碳被燃盡後使灰樣的質量出現損失，利用灰樣的燒矢量作為計算依據，計算出灰樣中的含碳量。

2、工作過程

系統採用無外加動力、自抽式取樣單元，自動地將煙道中的灰樣通過測量單元中的收灰機構收集到灰杯中。再由測量單元內部的執行機構將裝有灰樣的灰杯送入灼燒裝置進行高溫灼燒，灼燒結束後由系統對收灰前、收灰後及灼燒後所稱得的重量信號進行計算，獲得飛灰的含碳量並在人機界面的顯示屏上進行顯示。灼燒後的灰樣通過系統的排灰機構排放回煙道中去，然後進行下一次飛灰的取樣和含碳量測量的流程。

3、系統結構

系統由二套取樣單元、二套測量單元和一套信號處理單元組成

4、裝置組成

4.1、取樣單元

飛灰取樣單元由取樣管、引射管、調節噴嘴、旋流集塵器等部件組成。飛灰取樣單元採用了獨特的耐磨設計和防堵灰設計，能保證裝置長期可靠的進行自動採樣。

4.2、測量單元

測量單元由人機界面、PLC、收灰機構、排灰機構、灼燒組件、執行機構、稱重機構等組成。測量單元的工作過程及功能由系統控制軟體實現自動控制。

4.3、信號處理單元

信號處理單元主要實現設備與DCS之間的輸入、輸出信號的交換，由工業電源、接口板、信號端子等組成。

4.4、氣源

由現場儀用氣源管道通過金屬硬管傳輸到每個測量裝置附近，同裝置配備的金屬軟管相連線，要求氣源壓力≥0.6Mpa，供氣量約為0.03m3/分鐘，此氣源用於裝置的排灰、反吹系統。