高溫腐蝕造成的爆管和停機問題能否避免，鍋爐效率提高和節煤，以及節能還有多大空間，CO和NOx排放的控制是否有更好手段？在日前舉辦的2012中國國際電力電工展上，面對這一連串發電企業關注的核心技術問題，帕莫瑞科技有限公司的德國專家Manfred先生和中方技術總監徐宏瑋先生做了詳盡的解答。
在本屆電力展上，帕莫瑞帶來了全球唯一的工業燃燒二維溫度在線快速監測技術——AGAM聲波法爐膛溫度場測量系統，這項源自德國的測溫技術和相關的工業過程自動化控制技術主要應用于垃圾焚燒、燃煤電廠的燃燒控制與優化，節能改造，SNCR、產品質量控制等過程，除此以外，該系統也已經成功應用于鋼鐵、化工和水泥等行業中。基于長期成功應用經驗，Manfred先生對AGAM的應用和市場充滿了信心，他介紹說，AGAM已擁有超過20年不同工業現場的實際應用經驗，在全球超過200家知名工業企業中穩定運行。
徐宏瑋介紹說，帕莫瑞此次參展不僅旨在為國內客戶帶來高品質的前沿技術和解決方案，更是要普及一種全新的鍋爐溫度場測量、診斷及運行優化的理念，“我們根據國內發電企業對減少高溫腐蝕、節煤、降低排放等方面的實際需求，為客戶量身打造了燃燒過程診斷及優化整體解決方案。我們將攜手高瞻遠矚的發電企業，用全新的角度解讀‘節能減排’這一熱點概念，相信在不久的將來，我們會用富有成效的業績得到更多用戶的認可。
德國品質聲波測溫技術優于傳統測溫方法
目前，常用的傳統測溫方法主要有兩種：紅外測溫儀和熱電偶。在煤粉爐和垃圾焚燒爐中，由于熱源輻射和爐膛冷壁效應的存在，這兩種測溫設備的測量誤差可能超過100K。Manfred先生對此表示：“這將導致運行人員不能實時準確地掌握爐膛內真實的燃燒情況，而基于不準確的燃燒狀況數據去做后期的控制優化，必然難以達到前期設計的調整效果，影響經濟效益。”
相較于以上兩種傳統測溫方法，AGAM聲波法爐膛溫度場測量系統基于直接的物理原理測量，可以快速實時測量氣體實際溫度，保證了測量不會受到熱源輻射或爐膛冷壁效應的影響，測量數據無漂移，設備不存在老化，測量溫度范圍可達0-2000℃。更為重要的事，AGAM聲學測溫信號的反應速度非常快。溫度測量的反應時間比其它傳統的控制信號（例如蒸汽量或O2濃度等），快5到6分鐘，“換句話說，這就意味著溫度信號可以更快的、以實時傳送至DCS。”徐宏瑋介紹說。
在大型發電廠鍋爐的日常操作中，高溫區和低溫區的溫差通常可達200-300K，自動或者手動調整這種溫度不均現象，是AGAM在鍋爐控制領域中最主要的應用之一。“令人遺憾的事，鍋爐內燃燒不平衡現象通常未被運營人員發現或重視。”徐宏瑋介紹說，在大型發電廠鍋爐中，即使平均氧濃度足夠高時，也會有高濃度的一氧化碳生成，這種現象與溫度分布不均勻有很大關系。這種情況下，局部高溫會與局部缺氧同時發生。此外，嚴重的結焦結渣和高溫腐蝕現象，以及由于更換煤種所導致的燃燒不穩定等常見現象，都與爐膛內部燃燒不穩定，燃燒溫度分布不平衡直接相關。
電廠鍋爐內部的溫度均衡性測量，對于存在腐蝕和結渣問題的鍋爐運行優化而言，是一項簡單并且重要的技術手段。基于聲學氣體溫度測量技術的爐膛內部溫度均勻性調整方法和過程自動化控制優化過程，在歐洲已經是一項成熟技術。
AGAM可用于優化SNCR工藝過程
徐宏瑋側重AGAM的技術優勢做了詳細介紹，他說：“憑借對爐膛內高溫燃燒氣體的高精度、 高穩定性、高分辨率的二維溫度分布測量，AGAM可以實現各種負荷條件下的平衡燃燒，降低煤耗，避免高溫腐蝕和結焦，減少非計劃性停機。”他表示，目前國內發電企業很看重節能效益，帕莫瑞有信心為客戶遞交滿意的數據報告。
Manfred先生說，AGAM早在1991年就被用于德國Herne發電廠的脫銷（SNCR）控制。如今，AGAM已經成為SNCR應用領域的先進工藝方法。“我們在荷蘭一家大型垃圾焚燒廠改造后的數據顯示，在僅使用SNCR的情況下，結合AGAM對SNCR效率進行優化后，在NOx的原始濃度為300-400mg/m3的情況下，最終NOx排放值可以穩定的降至60mg/m3（日均值）以下，氨水消耗量降低了29%。”徐宏瑋補充說。
帕莫瑞為發電企業節能減排出謀劃策
AGAM可以幫助發電企業，降低煤耗，提高鍋爐平均負荷，降低設備腐蝕速度，并減少污染排放，它是如何做到的呢?
“簡單來說，AGAM可實現對鍋爐或焚燒爐內高溫燃燒氣體的全自動測量，電廠運行人員根據其提供的真實的實時的二維溫度場信息，基于系統給出的優化控制策略，通過對燃燒器在設計工作范圍內進行微調，既可以方便的實現燃燒優化和溫度場平衡控制；根據AGAM的溫度信息，也可對垃圾焚燒爐的一次風和二次風量進行調整，從而實現爐膛內的燃燒優化以及溫度場平衡控制。”徐宏瑋介紹說。Manfred先生對這一全新概念做了形象的比喻：“AGAM就像發電企業運行時的一對眼睛，它能幫助運行人員清晰地看到爐膛里的燃燒狀況，而這個正是運行人員所需要了解的核心信息。”
AGAM與電廠現有的控制手段如何結合？針對這個運行人員普遍關心的問題，徐宏瑋介紹說，帕莫瑞不僅提供AGAM的核心設備，還為國內客戶提供全方位的優化、咨詢和工程服務。“我們的燃燒過程診斷及優化整體解決方案，可以幫助客戶，第一，完成爐內溫度測量、燃燒狀況診斷；第二，對測量信息進行歸檔、處理和分析，給出優化控制策略；第三，將優化控制策略整合到DCS控制系統中。” 徐宏瑋還補充說，帕莫瑞可以與運行人員一起討論和制定爐膛溫度平衡計劃，參與現場運行測試，為電廠最終確認燃燒控制手段提供有力的支持。
垃圾焚燒發電亟待準確快速的測溫技術
自今年4月發改委頒布并執行全國統一垃圾發電標桿電價為每千瓦時0.65元的新政以來，垃圾焚燒發電成了行業新寵，各地方垃圾發電“十二五規劃”相繼出爐。在垃圾焚燒爐中，溫度的變化速度很快，準確快速的溫度信息就顯得尤為重要。帕莫瑞公司預測，聲波法爐膛溫度場測量系統在這一熱點領域將大有作為。
針對垃圾焚燒行業，AGAM已經有超過70個典型應用案例，其功能體現在：第一，調節焚燒爐內的不平衡燃燒，使其達到平衡狀態，避免結焦結渣和過熱器的高溫腐蝕爆管問題，延長焚燒爐設備的維護周期并降低維護費用；第二，避免爐膛內溫度的波動，從而避免氣體蒸發量和負荷的波動，提高垃圾處理量，并降低噸垃圾處理成本；第三，在SNCR工藝過程中，依據AGAM提供的準確二維溫度場分布信息，對每個噴槍做獨立控制，從而達到更高的效率，低NOX排放，低氨逃逸（< 10 mg/m3），低CO排放，低試劑消耗量等。
據Manfred先生介紹，目前歐洲國家垃圾焚燒發電廠的氮氧化物的排放限制非常低，對還原劑類似于尿素或者氨水的消耗量，以及氨逃逸的量要求也很嚴格。在歐洲，SNCR結合AGAM在對于NOX排放小于80 mg/m3的應用中，已經成為SNCR的標準配置。徐宏瑋預測，在不久的將來，這兩項技術的結合案例將在國內垃圾焚燒電廠得到廣泛應用。
