在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法及装置与流程

本发明涉及一种在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法及装置。

背景技术：

1、锅炉燃烧效率可通过检测锅炉外排烟气中飞灰的含碳量来考核，烟气中可燃物的损失在1％—2％左右，通过实时检测飞灰含碳量，将有利于指导运行正确调整风煤比，提高锅炉燃烧控制水平，合理控制飞灰含碳量的指标，由此来降低发电成本，提高机组运行的经济性。随着我国电力发电机组不断向大容量、高参数发展，对锅炉烟气中飞灰中的含碳量实现在线检测以控制和优化锅炉燃烧、降低发电煤耗，提高“竞价上网”能力以及粉煤灰综合利用能力，已显得日益重要和迫切。

2、飞灰含碳量的传统测量方法是化学灼烧失重法，它是一种离线的实验室分析方法，这种方法虽有其精度高的特点，但因受灰样采集、分析时间滞后等因素影响，导致测量的结果不能及时准确地反映当前的锅炉在线燃烧的工况，对锅炉燃烧的在线控制和调整指导缺乏实时性。而目前电厂投用的在线锅炉飞灰含碳量监测仪基本上都是采用微波测量技术，但是微波测量技术对飞灰含碳量的测量受煤种变化的影响比较大，测量稳定性和精度都不理想，较难满足用户对测量精度及稳定性的要求，而且大部分的维护量较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可实时精确测量分析出锅炉烟气中可燃物数量，测量分析出来的数据精度高，进而可在线动态控制和优化锅炉燃烧状态，降低发电煤耗的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法及装置。

2、本发明的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法，其包括如下步骤：

3、a、从锅炉外排的烟气中抽取一部分进入可燃物多少监测气道，被抽取进入可燃物多少监测气道的烟气的温度在碳的燃烧点之上；

4、b、在可燃物多少监测气道的进口段检测烟气的温度和/或烟气中的氧含量和/或烟气中的二氧化碳含量；

5、c、在可燃物多少监测气道的出口段检测烟气的温度和/或烟气中的氧含量和/或烟气中的二氧化碳含量，烟气从进口段检测点流到出口段检测点的时间不少于让烟气中可燃物充分燃烧或基本燃尽所需的时间；

6、d、分别实施以下3个步骤中的任意1个步骤或者实施下面3个步骤中的任意2个步骤或者实施下面的3个步骤：

7、甲、将在可燃物多少监测气道的进口段检测到的烟气温度减去在可燃物多少监测气道的出口段检测到的烟气温度，得到二者的温差，根据该温差得出锅炉外排烟气中可燃物的多少；

8、乙、将在可燃物多少监测气道的进口段检测到的烟气中的氧含量减去在可燃物多少监测气道的出口段检测到的烟气中的氧含量，得到二者的氧含量之差，根据该氧含量之差得出锅炉外排烟气中可燃物的多少；

9、丙、将在可燃物多少监测气道的进口段检测到的烟气中的二氧化碳含量减去在可燃物多少监测气道的出口段检测到的烟气中的二氧化碳含量，得到二者的二氧化碳含量之差，根据该二氧化碳含量之差得出锅炉外排烟气中可燃物的多少。

10、优选地，所述烟气从进口段检测点流到出口段检测点的时间不少于6秒。

11、优选地，所述步骤a中是从锅炉外排烟气的出口端抽取一部分进入可燃物多少监测气道，进入可燃物多少监测气道的锅炉外排烟气的温度在700℃以上，所述烟气从进口段检测点流到出口段检测点的时间不少于10秒。

12、优选地，所述步骤a中进入可燃物多少监测气道的锅炉外排烟气的温度在1000℃以上，所述烟气从进口段检测点流到出口段检测点的时间不少于15秒。

13、优选地，所述可燃物多少监测气道的壁上设有保温层，可燃物多少监测气道上设有用于检测烟气流量的烟气流量检测仪。

14、本发明的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的装置，包括可燃物多少监测气道，在可燃物多少监测气道的进口段设有进口段温度检测仪和/或进口段氧气测量仪和/或进口段二氧化碳检测仪，在可燃物多少监测气道的出口段设有出口段温度检测仪和/或出口段氧气测量仪和/或出口段二氧化碳检测仪；

15、烟气从进口段温度检测仪检测点流到出口段温度检测仪检测点的时间不少于让烟气中可燃物充分燃烧或基本燃尽所需的时间；

16、烟气从进口段氧气测量仪检测点流到出口段氧气测量仪检测点的时间不少于让烟气中可燃物充分燃烧或基本燃尽所需的时间；

17、烟气从进口段二氧化碳检测仪检测点流到出口段二氧化碳检测仪检测点的时间不少于让烟气中可燃物充分燃烧或基本燃尽所需的时间。

18、优选地，所述可燃物多少监测气道包括抽烟管、继续燃烧烟管和排烟管，抽烟管上设有所述进口段温度检测仪和/或进口段氧气测量仪和/或进口段二氧化碳检测仪，抽烟管的出烟口与继续燃烧烟管的进烟口相通，继续燃烧烟管的出烟口与排烟管相通，排烟管上设有所述出口段温度检测仪和/或出口段氧气测量仪和/或出口段二氧化碳检测仪。

19、优选地，所述继续燃烧烟管沿着竖直方向设置，继续燃烧烟管的下部设有进烟口，继续燃烧烟管的上部设有出烟口，继续燃烧烟管的横截面面积大于抽烟管的横截面面积，继续燃烧烟管的横截面面积大于排烟管的横截面面积；

20、所述继续燃烧烟管通过下烟锥斗与抽烟管相连，抽烟管上串联有抽烟管阀门，继续燃烧烟管通过上烟锥斗与排烟管相连，排烟管上串联有抽烟管阀门。

21、优选地，所述抽烟管的孔径为50mm—200mm，所述继续燃烧烟管的孔径为706mm—2828mm，继续燃烧烟管的高度为3000mm—6000mm，所述排烟管的孔径为50mm—200mm。

22、优选地，所述抽烟管、下烟锥斗、排烟管、上烟锥斗和继续燃烧烟管的壁上设有保温层，抽烟管或排烟管上设有用于检测烟气流量的烟气流量检测仪。

23、本发明的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法及装置在使用时，是将在可燃物多少监测气道的进口段检测到的烟气温度减去在可燃物多少监测气道的出口段检测到的烟气温度，得到二者的温差，根据该温差得出锅炉外排烟气中可燃物的多少；将在可燃物多少监测气道的进口段检测到的烟气中的氧含量减去在可燃物多少监测气道的出口段检测到的烟气中的氧含量，得到二者的氧含量之差，根据该氧含量之差得出锅炉外排烟气中可燃物的多少；将在可燃物多少监测气道的进口段检测到的烟气中的二氧化碳含量减去在可燃物多少监测气道的出口段检测到的烟气中的二氧化碳含量，得到二者的二氧化碳含量之差，根据该二氧化碳含量之差得出锅炉外排烟气中可燃物的多少。由此可对锅炉飞灰中的含碳量实现在线检测，以控制和优化锅炉燃烧、降低发电煤耗。因此，本发明的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法具有可实时精确测量分析出锅炉烟气中可燃物数量，测量分析出来的数据精度高，进而可在线动态控制和优化锅炉燃烧状态，降低发电煤耗的特点。

24、本发明的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法及装置的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。

技术特征：

1.在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法，其特征在于所述烟气从进口段检测点流到出口段检测点的时间不少于6秒。

3.根据权利要求2所述的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法，其特征在于所述步骤a中是从锅炉外排烟气的出口端抽取一部分进入可燃物多少监测气道，进入可燃物多少监测气道的锅炉外排烟气的温度在700℃以上，所述烟气从进口段检测点流到出口段检测点的时间不少于10秒。

4.根据权利要求3所述的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法，其特征在于所述步骤a中进入可燃物多少监测气道的锅炉外排烟气的温度在1000℃以上，所述烟气从进口段检测点流到出口段检测点的时间不少于15秒。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法，其特征在于所述可燃物多少监测气道的壁上设有保温层，可燃物多少监测气道上设有用于检测烟气流量的烟气流量检测仪。

6.在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的装置，其特征在于包括可燃物多少监测气道，在可燃物多少监测气道的进口段设有进口段温度检测仪(2)和/或进口段氧气测量仪(3)和/或进口段二氧化碳检测仪(4)，在可燃物多少监测气道的出口段设有出口段温度检测仪(7)和/或出口段氧气测量仪(8)和/或出口段二氧化碳检测仪(9)；

7.根据权利要求6所述的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的装置，其特征在于所述可燃物多少监测气道包括抽烟管(1)、继续燃烧烟管(5)和排烟管(6)，抽烟管(1)上设有所述进口段温度检测仪(2)和/或进口段氧气测量仪(3)和/或进口段二氧化碳检测仪(4)，抽烟管(1)的出烟口与继续燃烧烟管(5)的进烟口相通，继续燃烧烟管(5)的出烟口与排烟管(6)相通，排烟管(6)上设有所述出口段温度检测仪(7)和/或出口段氧气测量仪(8)和/或出口段二氧化碳检测仪(9)。

8.根据权利要求7所述的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的装置，其特征在于所述继续燃烧烟管(5)沿着竖直方向设置，继续燃烧烟管(5)的下部设有进烟口，继续燃烧烟管(5)的上部设有出烟口，继续燃烧烟管(5)的横截面面积大于抽烟管(1)的横截面面积，继续燃烧烟管(5)的横截面面积大于排烟管(6)的横截面面积；

9.根据权利要求8所述的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法，其特征在于所述抽烟管(1)的孔径为50mm—200mm，所述继续燃烧烟管(5)的孔径为706mm—2828mm，继续燃烧烟管(5)的高度为3000mm—6000mm，所述排烟管(6)的孔径为50mm—200mm。

10.根据权利要求6至9中任何一项所述的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的装置，其特征在于所述抽烟管(1)、下烟锥斗(10)、排烟管(6)、上烟锥斗(14)和继续燃烧烟管(5)的壁上设有保温层，抽烟管(1)或排烟管(6)上设有用于检测烟气流量的烟气流量检测仪(13)。

技术总结
在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法及装置，其包括从锅炉外排的烟气中抽取一部分进入可燃物多少监测气道，被抽取进入可燃物多少监测气道的烟气的温度在碳的燃烧点之上；在可燃物多少监测气道的进口段检测烟气的温度和/或烟气中的氧含量和/或烟气中的二氧化碳含量；在可燃物多少监测气道的出口段检测烟气的温度和/或烟气中的氧含量和/或烟气中的二氧化碳含量，烟气从进口段检测点流到出口段检测点的时间不少于让烟气中可燃物充分燃烧所需的时间。其目的在于提供一种可实时精确测量分析出锅炉烟气中可燃物数量，测量分析出来的数据精度高，进而可控制和优化锅炉燃烧状态，降低发电煤耗的在线监测锅炉外排烟气中可燃物多少的方法及装置。

技术研发人员：孟金来
受保护的技术使用者：孟金来
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15