[发明专利]一种电站锅炉空气预热器堵灰监测系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电站锅炉空气预热器堵灰监测系统及其工作方法。

背景技术

2012年1月1日，我国正式实施《火电厂大气污染排放标准(GB13223-2011)》，标准中明确要求重点地区自2012年1月1日起，新建火力发电锅炉NOx排放量上限为100mg/m³；自2014年7月1日起，现有火力发电锅炉NOx排放量上限为100mg/m³。为了满足排放要求，发电企业需在省煤器出口和空气预热器入口采用选择性催化还原SCR技术。SCR技术是目前世界上发达国家普遍采用的烟气脱硝技术，当其投运时，烟气中的NOx、SO₂、还原剂(尿素或氨)等在催化剂的作用下，一方面可以将NOx还原成无害的N₂和H₂O，另一方面，也会产生硫酸氢氨副产物。由于空气预热器出入口烟气侧温度跨越100℃～400℃区间，正好涵盖了硫酸氢氨呈现液态的146℃～207℃温度范围，液态硫酸氢氨捕捉烟气中的飞灰粒子，附着与预热器传热元件上形成融盐状的积灰，若不注重监控，就会造成空气预热器严重堵灰，影响机组的安全稳定运行。

目前，电厂技术人员采用空气预热器烟气侧出入口差压DCS显示值与设计值进行比较，评判其堵灰程度。由于电厂燃煤和运行方式多变，导致流经空气预热器的烟气量和烟温与设计值存在差异，若直接用DCS显示值与设计值比较会产生较大误差。以某电厂的空气预热器为例，其烟气侧差压DCS显示值为1200Pa，而对烟气流量和烟温偏离设计值修正的烟气侧差压值为1520Pa，两者相差约25％。可见，依靠DCS显示差压值评判空气预热器堵灰程度会产生较大的偏差，不能正确反映设备真实状况，继而延误处理的最佳时机，造成堵灰的加剧。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种电站锅炉空气预热器堵灰监测系统及其工作方法，其综合考虑燃煤特性、燃烧特性和运行状况的影响，实现了空气预热器堵灰的实时、准确监测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电站锅炉空气预热器堵灰监测系统，包括入炉煤处理单元、灰渣处理单元、烟气处理单元、静压处理单元、烟温处理单元、压降计算模块和堵灰评估模块，其中，各个处理单元均包括采样模块和分析模块，各个采样模块采集对应信息，并将其传输给各自的分析模块，分析模块进行数据分析处理并将结果传输给压降计算模块，压降计算模块读取设计参数模块中存储的相对应的设计参数，计算出对烟气流量和烟温偏离设计值修正的空气预热器烟气侧压降值，并传输给堵灰评估模块，堵灰评估模块根据烟气侧压降计算值与设计值的相对变化量判断空气预热器堵灰程度。

所述入炉煤处理单元，包括入炉煤采样模块和入炉煤分析模块，其中，入炉煤采样模块采集入炉煤样品并送至入炉煤分析模块，入炉煤分析模块获取入炉煤样品的成份数据并传输给压降计算模块，当电厂安装有煤质在线测量装置时，直接读取煤质成份数据，否则，采用人工化验分析，并将化验分析数据在输入终端录入。

所述灰渣处理单元，包括灰渣采样模块和灰渣分析模块，其中，灰渣采样模块采集灰渣样品并送至灰渣分析模块，灰渣分析模块获取灰渣可燃物含量数据并传输给压降计算模块，当电厂安装有飞灰在线测量装置时，直接读取数据，否则，采用人工化验分析，并将化验分析数据在输入终端录入。

所述烟气处理单元，包括烟气采样模块和烟气分析模块，其中，烟气采样模块采集空气预热器出入口的烟气成份数据并传输给烟气分析模块，烟气分析模块分析处理烟气成份数据，剔除坏值后取算术平均，并传输给压降计算模块。

所述静压处理单元，包括烟气静压采样模块和烟气静压分析模块，其中，烟气静压采样模块采集空气预热器烟气出入口处的静压数据并传输给烟气静压分析模块，烟气静压分析模块分析处理静压数据，剔除坏值后取算术平均，并传输给压降计算模块。

所述烟温处理单元，包括烟温采样模块和烟温分析模块，其中，烟温采样模块采集空气预热器出入口的烟温数据并传输给烟温分析模块，烟温分析模块分析处理烟温数据，剔除坏值后取算术平均，并传输给压降计算模块。

基于上述监测系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤1：入炉煤采样模块、灰渣采样模块、烟气采样模块、静压采样模块和烟温采样模块分别采集煤质信息、灰渣信息、烟气成份信息、烟气静压信息和烟气温度信息，并传输给对应的分析模块；