负责人：  谭厚章
联系电话：13909202000
E-mail：  tanhz@mail.xjtu.edu.cn
所在院系：西安交通大学能源与动力工程学院 热能工程系

一、项目简介

    本系统针对火电厂煤质频繁变化状况，首次将煤燃烧全生命周期，从入炉煤煤质到最后燃尽飞灰含碳量等各项参数进行集成在线监控，实时定量监测入炉煤煤质、制粉系统运行状况、风煤配比、炉内温度场及气氛场、燃尽状况、排烟温度、飞灰含碳量等，并在此实时数据的基础上，通过已建立的制粉、着火、燃尽模型，以燃烧效率和污染物排放为综合目标函数，运用相关数学手段建立起实时的专家运行及经济性分析系统，在线指导燃烧调整。最终使得目前“黑匣子”状态下的煤粉燃烧过程变得更加透明可控，提前预警非正常燃烧状况和四管爆漏，较大幅度提高火电厂煤碳资源的利用率。
二、系统实施方法
    首先对现有的煤燃烧过程中在线检测设备进行完善，建立能从入炉煤煤质监测开始，到燃烧后飞灰含碳监测整个“煤燃烧全生命周期在线监测系统”；然后针对不同的煤种，不同的制粉状态，不同的燃烧组织方式，不同的燃烧器喷口温度和不同的飞灰含碳进行正交试验，为优化燃烧建立获得足够的样本数据。实验时将每一个工况的在线数据与DCS操作指令同时记录，用于后面经济性分析软件与DCS操作指令一一对应；再在实验数据的基础上发展能真正反映该锅炉煤粉燃烧规律的数学计算模型。并完成炉内在线数值计算；由在线监测数据和数值计算数据，得到燃烧各阶段的损失和污染物排放值，发展燃烧全过程经济性分析软件。
三、本系统技术创新性和领先性

    1、很好的煤种适应性：本系统相对国外燃烧优化系统来说成本较低，且克服了国外燃烧优化指导系统无法适应中国电站锅炉煤质多变的现状，具有很好的适应煤质多变燃烧调节能力。
    2、整个系统都是在无人值守的状态下自动工作。
    3、采用该系统后，可以准确预测煤粉着火状况； 准确预测燃尽状况；燃烧效率等指标。可以最大化加强运行人员责任心，将运行调节的某一个指令与机组经济性联系起来，使机组始终保持最佳运行状态。减少由于煤质突变造成锅炉突发事件，保证锅炉安全经济运行。系统投运后,在变煤种工况下:锅炉效率提高1.0%以上、发电煤耗下降3-10g/KW.h以上、降低Nox15-30%以上。
四、市场及效益分析

    我国火力发电提供了总用电量的80%，即使2050年以后我国仍然不能改变以火力发电为主的格局，所以电站锅炉节能优化显得越来越重要，而这套系统是目前国内首次提出的针对煤燃烧全生命周期在线监测并进行全厂经济性在线分析的优化节能系统，本系统具有广阔的市场，能为这些大型电站锅炉创造巨大效益。