煤/煤氣摻燒鍋爐燃燒檢測及控制研究

【摘要】： 煤與煤氣混燒是鍋爐燃燒領(lǐng)域重要的研究內(nèi)容,利用冶金行業(yè)的低熱值燃料,解決鋼鐵廠高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣的資源利用和保護環(huán)境,在電站鍋爐上實現(xiàn)煤與煤氣混燒特別是對低熱值的高爐煤氣大比例摻燒,可以起到很好的節(jié)能減排效果。 本文研究了670t/h煤與煤氣混燒鍋爐的燃燒特性,構(gòu)建了鍋爐煤與高爐煤氣焦?fàn)t煤氣三種燃料同時摻燒的燃燒方案,搭建出煤／煤氣摻燒的火焰圖像檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了煤氣的大摻燒比例和全燒煤氣。不同的煤氣摻燒比例調(diào)整實驗表明,高爐煤氣投入比例增加,會使?fàn)t膛火焰中心溫度下降,火焰中心上升,煤粉在爐膛中的停留時間縮短,飛灰含碳增加,同時會減小燃燒器區(qū)域的火焰黑度,降低主汽溫度,并使排煙溫度增加,鍋爐效率下降；而焦煤投入后有利于鍋爐燃燒。通過上述實驗,得到了煤與煤氣摻燒鍋爐的最佳煤氣摻燒比例。在此基礎(chǔ)上,分析了煤氣的摻燒對鍋爐受熱面的磨損原因及防范措施。 通過對爐膛火焰圖像監(jiān)測系統(tǒng)的深入分析,提取了能實時反映爐膛燃燒狀況的輻射強度參量,通過設(shè)定合理的閾值,實現(xiàn)了混燒鍋爐燃燒穩(wěn)定性的分析診斷和預(yù)警。煤／煤氣混燒鍋爐的一次滅火事故分析表明,該方法能有效地診斷燃燒工況異?，F(xiàn)象,能給出鍋爐不穩(wěn)定燃燒的預(yù)警信號,避免鍋爐滅火事故的發(fā)生。 煤／煤氣摻燒鍋爐的煙氣量增加,使主汽溫度的波動變大。將輻射能作為前饋信號引入到670t/h煤與煤氣混燒鍋爐的主汽溫控制回路,減小了主汽溫度對燃燒的遲滯時間,改善了主汽溫的品質(zhì),提高了蒸汽參數(shù)的穩(wěn)定性。 由于煤氣的摻燒改變了原有的爐內(nèi)燃燒組織方式,使混燒鍋爐的燃燒優(yōu)化調(diào)整難度加大。通過對不同風(fēng)／燃比條件下的燃燒調(diào)整,以及輻射能信號與機組主要參數(shù)的監(jiān)測和分析,獲得了煤、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣的合理分配比例和混燒經(jīng)濟性的平衡點,形成了多燃料的在線燃燒調(diào)整控制策略,實現(xiàn)了煤／煤氣摻燒鍋爐的高效和低NOx排放的優(yōu)化運行。 【關(guān)鍵詞】：電站鍋爐 燃燒檢測 煤氣摻燒 多燃料控制
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TK227.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 冶金低熱值燃料的應(yīng)用10-14
• 1.3 電站鍋爐煤/煤氣混燒的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 混燒鍋爐的穩(wěn)定性檢測與控制現(xiàn)狀17-19
• 1.5 本文主要工作19-22
• 2 煤/煤氣摻燒的燃燒及檢測方法研究22-46
• 2.1 煤/煤氣摻燒鍋爐概述22-26
• 2.2 煤/煤氣混燒系統(tǒng)的研究26-38
• 2.3 煤/煤氣混燒火焰溫度場可視化檢測系統(tǒng)38-43
• 2.4 爐膛檢測設(shè)備的定標(biāo)及其檢測43-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 3 煤/煤氣不同摻燒比的燃燒實驗研究46-83
• 3.1 試驗準(zhǔn)備及工況設(shè)計46-50
• 3.2 煤/煤氣不同摻燒比的檢測分析50-74
• 3.3 不同摻燒比對鍋爐磨損影響分析74-78
• 3.4 不同煤/煤氣混燒時的煙氣采樣分析78-81
• 3.5 本章小結(jié)81-83
• 4 煤/煤氣摻燒的燃燒穩(wěn)定性診斷和預(yù)警83-100
• 4.1 基于火焰圖像的燃燒穩(wěn)定性分析84-92
• 4.2 煤/煤氣摻燒時的爐膛穩(wěn)燃預(yù)警研究92-96
• 4.3 煤/煤氣混燒時的非穩(wěn)定預(yù)警檢驗96-99
• 4.4 小結(jié)99-100
• 5 煤/煤氣混燒鍋爐的相關(guān)控制研究100-123
• 5.1 煤/煤氣摻燒鍋爐的控制方案100-103
• 5.2 煤/煤氣摻燒鍋爐的燃燒調(diào)整實驗103-110
• 5.3 煤/煤氣摻燒時的主汽溫控制研究110-116
• 5.4 煤/煤氣摻燒的燃燒優(yōu)化控制研究116-122
• 5.5 小結(jié)122-123
• 6 全文總結(jié)及今后工作展望123-126
• 6.1 全文總結(jié)123-124
• 6.2 今后工作展望124-126
• 致謝126-127
• 參考文獻127-138
• 附錄1 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文138-139
• 附錄2 作者攻讀博士學(xué)位期間在研或完成的主要科研項目139

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