燃煤电站锅炉监测系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920983001.0 (22)申请日 2019.06.27 (73)专利权人 广西电网有限责任公司电力科学 研究院 地址 530023 广西壮族自治区南宁市民主 路6-2号 (72)发明人 吴健旭文立斌卢广陵 (74)专利代理机构 南宁东智知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 45117 代理人 巢雄辉黎华艳 (51)Int.Cl. F22B 37/38(2006.01) G06F 17/18(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型。

2、名称 一种燃煤电站锅炉监测系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种燃煤电站锅炉监测 系统， 涉及火力发电机组主设备技术领域， 包括 磨煤机 （1） 、 原煤取样装置 （2） 、 原煤仓 （3） 、 锅炉 燃烧室 （4） 、 锅炉排渣取样装置 （5） 、 炉渣温度测 量表计 （6） 、 空气预热器 （7） 、 排烟温度测量装置 （8） 、 烟气成分分析装置 （9） 、 飞灰取样装置 （10） 、 除尘器 （11） 、 一次风机 （12） 、 送风机 （13） 、 环境温 度测量表计 （14） 、 锅炉主蒸汽流量采集装置 （15） ； 本实用新型提供的一种燃煤电站锅炉监测 系统， 便捷有效的监测数。

3、据， 为计算热效率计算 提供数据支撑， 提高供电煤耗计算的精确性。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 210740365 U 2020.06.12 CN 210740365 U 1.一种燃煤电站锅炉监测系统， 所述燃煤电站锅炉包括磨煤机 （1） 、 原煤仓 （3） 、 锅炉燃 烧室 （4） 、 空气预热器 （7） 、 除尘器 （11） 、 一次风机 （12） 、 送风机 （13） ， 其特征在于： 包括原煤 取样装置 （2） 、 锅炉排渣取样装置 （5） 、 炉渣温度测量表计 （6） 、 排烟温度测量装置 （8） 、 烟气 成分分析装置 （9） 、 飞灰取样装置 （10） 、 环境温。

4、度测量表计 （14） 、 锅炉主蒸汽流量采集装置 （15） ； 所述磨煤机 （1） 上方设置有原煤取样装置(2)， 所述原煤取样装置(2)上端与原煤仓 （3） 连通， 所述锅炉排渣取样装置 （5） 、 炉渣温度测量表计 （6） 设置在锅炉燃烧室(4)的排渣口 处， 所述空气预热器 （7） 设置在锅炉燃烧室(4)的垂直烟道中， 所述排烟温度测量装置 （8） 、 烟气成分分析装置 （9） 、 飞灰取样装置 （10） 设置在空气预热器 （7） 后垂直烟道的测量孔上， 所述环境温度测量表计 （14） 安装在送风机 （13） 入口附近； 所述原煤取样装置 （2） 用于对磨煤机 （1） 研磨前的原煤进行取。

5、样； 所述锅炉排渣取样装 置 （5） 用于对锅炉燃烧室 （4） 燃烧后的炉渣进行取样； 所述炉渣温度测量表计 （6） 用于测量 炉膛排渣温度； 所述空气预热器 （7） 用烟气对进入锅炉燃烧室 （4） 之前的空气进行预热； 所 述排烟温度测量装置 （8） 用于测量空气预热器 （7） 后的烟气温度； 所述烟气成分分析装置 （9） 用于分析空气预热器 （7） 后的烟气中O2、 CO、 CO2含量； 所述飞灰取样装置 （10） 用于抽取空 气预热器 （7） 后的飞灰； 所述环境温度测量表计 （14） 用于检测送风机 （13） 入口附近的环境 温度， 所述锅炉主蒸汽流量采集装置 （15） 用于采集锅炉热。

6、效率测试时的实际蒸发量。 2.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉监测系统， 其特征在于， 所述原煤取样装置 （2） 包括取样管。 3.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉监测系统， 其特征在于， 所述排烟温度测量 装置 （8） 包括K型热电偶和ARC-MET8000型数据采集系统， 所述K型热电偶与ARC-MET8000型 数据采集系统连接， 所述K型热电偶安装于空气预热器 （7） 垂直烟道的测温孔上， 所述ARC- MET8000型数据采集系统用于对K型热电偶测量数据进行采集。 4.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉监测系统， 其特征在于， 所述飞灰取样装置 （10） 包括安装于空气预热。

7、器 （7） 垂直烟道的取样孔及飞灰等速取样枪。 5.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉监测系统， 其特征在于， 所述环境温度测量 表计 （14） 包括K型热电偶和ARC-MET8000型数据采集系统， 所述K型热电偶与ARC-MET8000型 数据采集系统连接， 所述K型热电偶安装于空气预热器 （7） 垂直烟道的测温孔上， 所述ARC- MET8000型数据采集系统用于对K型热电偶测量数据进行采集。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210740365 U 2 一种燃煤电站锅炉监测系统 技术领域 0001 本实用新型属于火力发电机组主设备技术领域， 尤其涉及一种燃煤电站锅炉监测 系统。 背景。

8、技术 0002 风电、 光伏发电、 生物质发电等新能源发电具有清洁干净、 污染物排放很少、 可再 生等化石能源发电无可比拟的优点， 近几年国内新能源发电机组的装机容量增长迅猛， 新 能源发电量所占比例也得到快速提高， 但目前燃煤发电在我国仍然占据着主导地位。 截止 2018年底我国煤电装机容量达到10.1亿KW， 全年煤电发电总量4.92万亿kw.h， 年消耗煤炭 高达15亿吨， 给生态环境带来巨大压力。 0003 通过进行技术改造， 近几年燃煤发电机组的能耗、 污染物排放指标逐年下降， 2018 年全国600MW以上燃煤机组平均供电煤耗下降到308g/kw.h。 国家环境保护部、 发改委、 。

9、能源 局联合印发 全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案 (环发2015164号)，“燃煤 电厂超低排放和节能改造” 提升为国家专项行动， 要求到2020年全国所有具备改造条件的 燃煤电厂力争实现超低排放。 电力调度部门通过节能调度系统可实时监控燃煤机组的煤耗 及排放指标， 实现对燃煤机组的实时节能调度。 空气预热器预热后的烟气温度及烟气中O2、 CO、 CO2含量的测量， 有时因取样点的安装位置代表性不好， 也会给锅炉热效率计算带来误 差， 影响到供电煤耗计算的精确性。 发明内容 0004 实用新型要解决的技术问题在于提供一种燃煤电站锅炉监测系统， 监测燃煤电站 锅炉的具体数据， 为计算。

10、热效率计算提供数据支撑， 为了解决上述问题， 本实用新型提供了 一种燃煤电站锅炉监测系统。 具体技术方案如下： 0005 一种燃煤电站锅炉监测系统， 所述燃煤电站锅炉包括磨煤机、 原煤仓、 锅炉燃烧 室、 空气预热器、 除尘器、 一次风机、 送风机， 一种燃煤电站锅炉监测系统包括原煤取样装 置、 锅炉排渣取样装置、 炉渣温度测量表计、 烟气温度测量装置、 烟气成分分析装置、 飞灰取 样装置、 环境温度测量表计、 锅炉主蒸汽流量采集装置； 0006 所述磨煤机上方设置有原煤取样装置， 所述原煤取样装置上端与原煤仓连通， 所 述锅炉排渣取样装置、 炉渣温度测量表计设置在锅炉燃烧室的排渣口处， 所述。

11、空气预热器 设置在锅炉燃烧室的垂直烟道中， 所述排烟温度测量装置、 烟气成分分析装置、 飞灰取样装 置设置在空气预热器垂直烟道的测量孔上， 所述环境温度测量表计安装在送风机入口附 近； 0007 所述原煤取样装置用于对磨煤机研磨前的原煤进行取样； 所述锅炉排渣取样装置 用于对锅炉燃烧室燃烧后的炉渣进行取样； 所述炉渣温度测量表计用于测量炉膛排渣温 度； 所述空气预热器用烟气对进入锅炉燃烧室前的空气进行预热； 所述排烟温度测量装置 用于测量空气预热器后的烟气温度； 所述烟气成分分析装置用于分析空气预热器后的烟气 说明书 1/4 页 3 CN 210740365 U 3 中O2、 CO、 CO2含。

12、量； 所述飞灰取样装置用于抽取空气预热器后的飞灰； 所述环境温度测量表 计用于检测送风机入口附近的环境温度， 所述锅炉主蒸汽流量采集装置用于采集锅炉热效 率测试时的实际蒸发量。 0008 进一步地， 所述原煤取样装置包括取样管。 0009 进一步地， 所述排烟温度测量装置包括K型热电偶和ARC-MET8000型数据采集系 统， 所述K型热电偶与ARC-MET8000型数据采集系统连接， 所述K型热电偶安装于空气预热器 后垂直烟道的测温孔上， 所述ARC-MET8000型数据采集系统用于对K型热电偶测量数据进行 采集。 0010 进一步地， 所述飞灰取样装置包括安装于空气预热器垂直烟道的取样孔及。

13、飞灰等 速取样枪。 0011 进一步地， 所述环境温度测量表计包括K型热电偶和ARC-MET8000型数据采集系 统， 所述K型热电偶与ARC-MET8000型数据采集系统连接， 所述K型热电偶安装于空气预热器 后垂直烟道的测温孔上， 所述ARC-MET8000型数据采集系统用于对K型热电偶测量数据进行 采集。 0012 本实用新型有益效果为： 0013 本发明提供的燃煤电站锅炉监测系统， 便捷有效的监测数据， 为计算热效率计算 提供数据支撑， 提高供电煤耗计算的精确性。 附图说明 0014 为了更清楚地说明本实用新型的技术方案， 下面对实施例描述中所需要使用的附 图作简单地介绍， 显而易见地。

14、， 下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例， 对于本 领域普通技术人员来说， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的 附图。 0015 图1是本实用新型一种燃煤电站锅炉监测系统的结构示意图。 0016 其中： 1:磨煤机； 2:原煤取样装置； 3:原煤仓； 4:锅炉燃烧室； 5:锅炉排渣取样装 置； 6:炉渣温度测量表计； 7:空气预热器； 8:排烟温度测量装置； 9:烟气成分分析装置； 10: 飞灰取样装置； 11:除尘器； 12:一次风机； 13:送风机； 14:环境温度测量表计； 15:锅炉主蒸 汽流量采集装置。 具体实施方式 0017 下面结合本实用新型实施例。

15、中的附图； 对本实施新型中的技术方案进行清楚、 完 整地描述； 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得 的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0018 如图1所示， 本实用新型所提供的一种燃煤电站锅炉监测系统， 燃煤电站锅炉包括 磨煤机1、 原煤仓3、 锅炉燃烧室4、 空气预热器7、 除尘器11、 一次风机12、 送风机13； 一种燃煤 电站锅炉监测系统包括原煤取样装置2、 锅炉排渣取样装置5、 炉渣温度测量表计6、 排烟温 度测量装置8、 烟气成分分析装置9、 飞。

16、灰取样装置10、 环境温度测量表计14、 锅炉主蒸汽流 量采集装置15； 说明书 2/4 页 4 CN 210740365 U 4 0019 磨煤机1上方设置有原煤取样装置2， 原煤取样装置2上端与原煤仓3连通， 磨煤机1 的出口粉管与锅炉燃烧室4连接， 锅炉排渣取样装置5、 炉渣温度测量表计6设置在锅炉燃烧 室4的排渣口处， 空气预热器7设置在锅炉燃烧室4的垂直烟道中， 排烟温度测量装置8、 烟气 成分分析装置9、 飞灰取样装置10设置在空气预热器7后垂直烟道的测量孔上， 除尘器11设 置在垂直烟道口的出口处， 环境温度测量表计14安装在送风机13入口附近； 0020 磨煤机1用于对原煤进行。

17、研磨， 原煤取样装置2用于对磨煤机1研磨前的原煤进行 取样； 原煤仓3用于对原煤进行储存， 锅炉排渣取样装置5用于对锅炉燃烧室4燃烧后的炉渣 进行取样； 炉渣温度测量表计6用于测量炉膛排渣温度； 空气预热器7用于对进入锅炉燃烧 室4的空气进行预热处理； 排烟温度测量装置8用于测量空气预热器7后的烟气温度； 烟气成 分分析装置9用于分析空气预热器7后的烟气中O2、 CO、 CO2含量； 飞灰取样装置10用于抽取空 气预热器7后的飞灰； 除尘器11用于对烟道燃烧产生的粉尘进行除尘； 一次风机12用于干燥 并传送研磨后原煤进炉膛； 送风机13为锅炉燃烧室4提供燃烧的空气； 环境温度测量表计14 用于。

18、检测送风机13入口附近的环境温度， 锅炉主蒸汽流量采集装置15用于采集锅炉热效率 测试时的实际蒸发量。 0021 原煤取样装置2包括取样管， 安装在原煤仓3后的落煤管上， 取样前把取样管里原 来存留的原煤清空， 每次原煤取样不少于2kg， 所取样混合均匀后送实验室化验， 以减少误 差。 0022 炉渣温度测量表计6采用YDIR-AH型红外测温仪对锅炉燃烧室4所排出的炉渣温度 进行检测。 0023 排烟温度测量装置8包括K型热电偶和ARC-MET8000型数据采集系统， K型热电偶与 ARC-MET8000型数据采集系统连接， K型热电偶安装于空气预热器7后垂直烟道的测温孔上， ARC-MET8。

19、000型数据采集系统用于对K型热电偶测量数据进行采集。 0024 烟气成分分析装置9采用OXYMAT61型烟气成分分析系统检测空气预热器7预热后 的烟气中O2、 CO、 CO2含量， 测量前应进行检测设备的气密性检查， 以减少误差。 0025 飞灰取样装置10包括安装于空气预热器7后垂直烟道的取样孔及AKOMA200型飞灰 等速取枪， 飞灰取样装置10应保持良好密封， 取样前用压缩空气吹扫飞灰等速取样枪以清 除内部积灰， 取样时要使飞灰等速取样枪的取样头正对烟气流方向， 所取飞灰要尽快装入 有盖的容器内， 防止吸潮， 将取样的飞灰混合均匀后送实验室化验， 以减少误差。 0026 环境温度测量表。

20、计14包括K型热电偶和ARC-MET8000型数据采集系统， K型热电偶 与ARC-MET8000型数据采集系统连接， K型热电偶安装于空气预热器7后垂直烟道的测温孔 上， ARC-MET8000型数据采集系统用于对K型热电偶测量数据进行采集。 0027 本实用新型的一种燃煤电站锅炉监测系统的应用流程为： 通过烟气温度测量装置 8测量得到空气预热器7预热后的烟气温度tpy， 通过烟气成分分析装置9分析得到空气预热 器7预热后的烟气中O2、 CO2含量， 通过环境温度测量表计14测量得到环境温度t0， 测量得到 的烟气温度tpy、 烟气中O2、 CO2含量、 环境温度t0根据公式计算出锅炉排 烟。

21、热损失q2； 其中， py为空气预热器后空气过剩系数， 按照计算， O2为空气预热器 预热空气后的烟气氧的容积含量百分率； k1为空气预热器预热空气后烟气中干烟气带走热 说明书 3/4 页 5 CN 210740365 U 5 损失的计算强度， 取值3.55/； k2为空气预热器预热空气后水蒸气带走热损失的计算强 度， 取值0.44/； tpy为排烟温度， ； t0为环境温度， 。 0028 通过烟气成分分析装置9分析得到空气预热器7预热后的烟气中CO含量， 因电站锅 炉燃煤燃烧充分， 空气预热器后烟气CO含量极低， 根据分析得到的烟气中CO含量计算出锅 炉可燃气体未完全燃烧热损失q3为0。 。

22、0029 通过原煤取样装置2对磨煤机1研磨后的原煤进行取样， 飞灰取样装置10抽取空气 预热器7预热后的飞灰， 采用工业分析法对所取原煤样品进行低位发热量Qnet， ar、 排渣机后 炉渣可燃物含量Clz、 空气预热器7预热后的飞灰可燃物含量Cfh进行测定， 所得的结果根据 公式计算出固体未完全燃烧热损失q4； 其中， Qb为标准煤 发热量， 取33727kj/kg； Qr为测定的燃煤低位发热量， kJ/kg； Ay为燃煤收到基灰分质量含量 百分率； lz为炉渣中灰量占总灰量的质量百分率； fh为飞灰中灰量占总灰量的质量百分 率； Clz为炉渣中可燃物质量百分率； Cfh为飞灰中可燃物质量百分。

23、率。 0030 通过锅炉主蒸汽流量采集装置15采集得到锅炉热效率测试时的实际蒸发量De， 查 电站锅炉性能试验规程 GB10184-2015附录 ， 记录锅炉额定蒸发量下的散热损失百分率 q5e、 D0为锅炉额定蒸发量， 根据公式计算出锅炉散热损失q5。 0031 通过锅炉排渣取样装置5对锅炉燃烧室4燃烧后的炉渣进行取样， 取样的炉渣用炉 渣温度测量表计6测量炉渣温度tlz， 根据公式 计算出灰渣物理热损失q6； 其中， Ay为燃 煤收到基灰分质量含量百分率； Qr为测定的燃煤低位发热量， kJ/kg； lz为炉渣中灰量占总 灰量的质量百分率； clz为炉渣的比热、 cfh为飞灰的比热， 查 。

24、电站锅炉性能试验规程 GB10184-2015附录E， kj/(kg.)； tpy为排烟温度， ； t0为环境温度， 。 0032 最后根据计算得到的锅炉排烟热损失q2、 锅炉可燃气体未完全燃烧热损失q3、 固体 未完全燃烧热损失q4、 锅炉散热损失q5、 灰渣物理热损失q6计算锅炉热效率 100-(q2+q3+ q4+q5+q6)。 0033 以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式， 但本实用新型的保护范围并不局 限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内， 可轻易想到变 化或变型， 都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 210740365 U 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 210740365 U 7 。