类网格法多点O2/CO监测系统

一.应用场景

氧量控制对锅炉燃烧的影响

1、低氧量燃烧对于锅炉安全性的影响

较低的氧量虽有助于减少NOx的生成量，但是过低的氧量会造成锅炉燃烧不完全，最明显的就是使锅炉飞灰含碳量的增加，不完全燃烧损失的增大，导致煤耗增加，从而导致经济性下降，氧量严重不足时甚至会发生燃烧不稳定，影响锅炉运行的安全性。

氧量控制过低时，会在热水锅炉水冷壁附近形成还原性气氛和含量很高的 H2S 气体， H2S 气体对水冷壁的腐蚀非常强，会使 Fe2O3 的保护膜破坏，使管壁不断遭受腐蚀。而灰分在还原性气体中的灰熔融温度将大幅度降低，容易引起炉内结渣。因此氧量控制过低会产生高温腐蚀和结焦结渣的风险，对锅炉运行安全性造成影响。

2、高氧量对于锅炉燃烧的影响

在一定范围内运行氧量增加，可以改善燃料与空气的接触和混合，有利于完全燃烧，使可燃气体未完全燃烧热损失和固体未完全燃烧热损失降低。随着氧量增加，会使锅炉的烟气量增加，增大排烟热损失。锅炉燃烧过程中氧量过大，将使风机的电耗增加。因此氧量控制对锅炉运行经济性影响很大，合理的运行氧量应使各项热损失之和为最小，锅炉热效率最高。此外，氧量的增大，烟气流量和烟气流速增大，对受热面磨损也产生不利影响。

锅炉燃烧生成总的 NOX 含量随着氧量的增而增加，因此高氧量运行对锅炉的 NOX 控制是不利的。同样将会造成脱硝系统氨耗增加，这样对于经济性和安全性都是不利的。

实现锅炉燃烧效果的实时高精监测及调整反馈

在省煤器附近烟道优选位置进行O2/CO同源位和高代表性取样，变单点O2/CO测量为网格多点测量，实现O2及CO浓度平均值和场分布的在线高准确性测量，有效改善O2/CO测量精度，为在线燃烧优化调整提供连续准确和全面完整的依据。

二.技术安装示意

三.技术特点

类网格法多点连续取样技术

• 符合GB/T16157-1996要求，采用全截面网格多点取样，让取样更具代表性；

• 采用单点等量抽气原理设计，使每个取样点都能取到样气，让取样更均匀；

• 高温连续取样，测量不间断；

• 可同时测量O2/CO等组分；

• 充分利旧，节省投资。

四.系统构成

类网格法多点O2/CO监测系统

压缩空气过滤箱的进口通入压缩空气、出口连接气源分配箱的进口，气源分配箱的出口通过管道分别连接反吹管和加热盘管的入口，加热盘管的出口连接负压发生器的气源口，负压发生器安装在样气返回管上，样气返回管一端与样气汇集母管相连通，另一端与烟道相连通，多点取样器设置在烟道内，多点取样器的样气出口连接样气汇集母管，样气汇集母管上安装有氧化锆氧分析仪或氧量/可燃物燃烧气体分析仪。

氧量分析仪

智能预测系统

预测模型

系统布置

五.功能特点

• 采用类网格法多点抽气混合的取样方式进行取样，且各取样口至汇集母管的管径和距离相等，实现各点等量取样，使得取样更具有代表性，后续测得的样气数据更加真实可靠。

• 防堵措施（1）所有取样口都采用垂直布置，这样利用重力可以使部分灰自然下落。（2）设备的管线比较粗，这样就能让灰在管线内不容易积存，随测量完的样气一起又流入烟道内。（3）在每个取样口有一个自摆清灰装置，可以自行摆动碰撞取样装置管壁，通过震动使粘黏在管壁的灰脱落。（4）取样装置所有的管线及样气室都是紧贴烟道壁安装的，这样可以使用换热的形式来给管线及样气室进行伴热，样气就会一直处于高温状态，就不会使样气从高温到低温从而使其中的水分凝结和灰混合导致管线的堵塞；同时，通过烟道余温伴热不用使用伴热电缆也减少了维护量及故障点。（5）关于手动吹扫：可以在停机检修时手动对设备进行吹扫。

• 耐磨措施（1）取样装置深入烟道内的取样管线迎风面，我们都加装了耐磨材质制作的耐磨倒角，这样能保证烟道内的烟气只能冲刷到耐磨倒角，而不会对烟道内的取样管线造成磨损，而且耐磨倒角为可更换的，在检修期间可根据磨损情况进行更换。（2）深入烟道内部的部件均采用不小于6mm的不锈钢材料。

• 全工况下的补偿预测模型，可提前准确预测O2/CO，可以更好地满足送风自动中氧量副调的需求。

• 采用混合建模的软测量方法对O2/CO进行补偿，补偿氧量与类网格法测量得到的O2/CO进行数据融合，更能精确反映烟气中真实O2/CO，对增加氧量副调作用和运行人员的运行操作更具有指导意义。

六.应用案例

国家能源某电厂2×330MW机组#2机A/B两侧单测点后加装16点类网格法多点O2/CO监测系统，并与原有

的单点氧量测量结果进行了对比。

系统于2021年11月投运后，与技术改造前相比，A/B两侧的网格多点氧量测量结果及变化趋势基本吻合，

且氧量测量结果大部分时间处在3%左右，网格多点测量结果在试运行期间的合理性明显优于单点测量。

系统正常运行后，机组运行风量有效降低，送引风机电流明显下降，也实现了补偿后的预测氧量与类网格

法测量的氧量的相互融合，对运行人员的运行操作更具有指导意义，同时风量自动控制中，氧量副调更加

准确，适当增加了副调作用，提高了锅炉效率。