磨煤机一次风调平关键技术研发

成果介绍

成果名称：磨煤机一次风调平关键技术研发

成果参与单位：华北电力大学能动学院

成果完成人：李志宏、李惊涛、韩振兴、雷兢、刘石

火电锅炉各一次风管煤粉浓度、流速等与炉内燃烧密切相关，没有对入炉煤粉参数的准确把握，燃烧的控制就无法保证，尤其是对于火电机组深度调峰时的低负荷稳燃以及采用分层燃烧的燃烧方式，入炉煤粉的分配显得更加重要。

磨煤机出口的一次风粉的流动是典型的气固两相流，两相流的测量方法很多，但目前已见报道用于一次风这种稀疏气固两相流的测量方法，如热平衡法、静电法、电容法、微波法、超声法等都存在一些问题，主要是精度不高或受环境影响较大，实用性受限。

本研究以光学为基础，开发了适用于磨煤机一次风煤粉浓度、速度等测量的系统，实验室煤粉浓度测量相对误差在1%以下，且几乎不受环境的影响。本技术可为开发磨煤机一次风动态调平系统提供必要的实时煤粉数据，为火电机组的安全节能和灵活调节提供帮助。

创新点

该成果测量精度高，且受环境影响小。

市场前景

气固两相流是很多工业领域里必不可少的过程，对于气固两相流中颗粒相的测量有实际意义甚至是必要的。

该成果主要应用于电力、冶金、化工、水泥、玻璃、研究等领域，适合于稀疏气固两相流中固相颗粒浓度及速度的测量，包括煤粉及其他介质。如火电煤粉锅炉的一次风调平，工业煤粉炉的煤粉流量等将煤粉作为燃料的设备，以及其他需要对气固两相中固相颗粒的流量进行测量的场合，如作为实验仪器，开发和稀疏气固两相流相关的技术。

以火电机组的节煤量和相应的二氧化碳减排等为例，通过煤粉流量的监测，配合燃烧调整，若提高机组效率0.3%，按照国家能源局发布的2018年全国电力工业统计数据，6000kW及以上电厂供电标准煤耗308g/（kW·h），设备利用时间3862小时计算，一台600MW机组，年节约标煤约2400吨，以目前标煤价格的低位1000元/吨计，两年之内即可收回投资；相应地，年减排粉尘约43吨；减排二氧化碳约1670吨；同时NOx排放降低20%左右，既减少了脱硝系统的运行费用和负担，又可提高生产效率，保障生产安全，减少排放，具有广阔的产业前景和显著的社会、生态效益。