成果介紹
火電鍋爐各一次風管煤粉濃度、流速等與爐內燃燒密切相關,沒有對入爐煤粉參數的準確把握,燃燒的控制就無法保證,尤其是對于火電機組深度調峰時的低負荷穩燃以及采用分層燃燒的燃燒方式,入爐煤粉的分配顯得更加重要。
磨煤機出口的一次風粉的流動是典型的氣固兩相流,兩相流的測量方法很多,但目前已見報道用于一次風這種稀疏氣固兩相流的測量方法,如熱平衡法、靜電法、電容法、微波法、超聲法等都存在一些問題,主要是精度不高或受環境影響較大,實用性受限。
本研究以光學為基礎,開發了適用于磨煤機一次風煤粉濃度、速度等測量的系統,實驗室煤粉濃度測量相對誤差在1%以下,且幾乎不受環境的影響。本技術可為開發磨煤機一次風動態調平系統提供必要的實時煤粉數據,為火電機組的安全節能和靈活調節提供幫助。
創新點
該成果測量精度高,且受環境影響小。
市場前景
氣固兩相流是很多工業領域里必不可少的過程,對于氣固兩相流中顆粒相的測量有實際意義甚至是必要的。
該成果主要應用于電力、冶金、化工、水泥、玻璃、研究等領域,適合于稀疏氣固兩相流中固相顆粒濃度及速度的測量,包括煤粉及其他介質。如火電煤粉鍋爐的一次風調平,工業煤粉爐的煤粉流量等將煤粉作為燃料的設備,以及其他需要對氣固兩相中固相顆粒的流量進行測量的場合,如作為實驗儀器,開發和稀疏氣固兩相流相關的技術。
以火電機組的節煤量和相應的二氧化碳減排等為例,通過煤粉流量的監測,配合燃燒調整,若提高機組效率0.3%,按照國家能源局發布的2018年全國電力工業統計數據,6000kW及以上電廠供電標準煤耗308g/(kW·h),設備利用時間3862小時計算,一臺600MW機組,年節約標煤約2400噸,以目前標煤價格的低位1000元/噸計,兩年之內即可收回投資;相應地,年減排粉塵約43噸;減排二氧化碳約1670噸;同時NOx排放降低20%左右,既減少了脫硝系統的運行費用和負擔,又可提高生產效率,保障生產安全,減少排放,具有廣闊的產業前景和顯著的社會、生態效益。
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