一種確定進風量的方法、裝置及自動控制系統制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種確定進風量的方法、裝置及自動控制系統，屬于燃燒器運行風量控制技術領域。所述方法包括：根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比確定磨煤機的一次進風量；根據所述入爐煤質的分析數據、所述磨煤機的給煤量以及所述一次進風量確定設置有燃燒器的風箱入口處的二次風箱進風量。本發明專利技術通過根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比以及入爐煤質的分析數據能夠快速確定低NOx旋流燃燒器的最佳一次進風量和二次風箱進風量，實現了在鍋爐運行過程中自動控制低NOx旋流燃燒器的一二次風量配比，在保證高效燃燒的同時又能維持低水平的爐膛出口NOx濃度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種確定進風量的方法、裝置及自動控制系統，屬于燃燒器運行風量控制

技術介紹
旋流燃燒器是一種廣泛應用于工業鍋爐中的燃燒設備，結合圖1所示，在爐膛中通常以前后墻對沖的形式布置。其中，采用低NOx旋流燃燒的鍋爐在燃燒器風箱(A-F)上方還布置有一層或多層燃盡風風箱(OFA)，每層燃燒器風箱中均勻布置一組旋流燃燒器，每組旋流燃燒器共用一臺磨煤機，磨煤機入口安裝有一次風量測點，風箱兩端安裝有二次風量測點，一二次風量均由對應的擋板來調節。針對上述問題，現有技術采用的解決方案主要包括：通過建立鍋爐的網格化結構模型以及煤粉燃燒所形成的各個理化過程的數學模型對鍋爐改變燃煤種類后的煤粉燃燒過程進行模擬，以獲取鍋爐的各種周界風量情況與鍋爐燃燒性能指標之間的對應關系，從而對所述鍋爐的周界風量進行調整。該解決方案針對的是四角切圓燃燒式鍋爐，并且計算所需模型較復雜，不適于工程應用。另外，還有一種解決方案是根據鍋爐燃用相同煤質時所需氧氣量一定并結合原始設計煤樣時的二次風流量負荷曲線，進行不同負荷典型工況時需要的常規空氣二次風流量與富氧二次風流量的換算，得到不同負荷典型工況時富氧二次風流量的參數表，通過參數表得到新的富氧二次風流量負荷修正曲線，從而指導常規循環流化床鍋爐進行二次風富氧燃燒改造后的燃燒配風。該解決方案針對的是二次風富氧燃燒技術改造后的循環流化床鍋爐設計，不適用于旋流燃燒鍋爐。專利技術內容本專利技術為解決現有的低NOx旋流燃燒技術存在的無法使爐膛內維持高燃燒效率的同時又能最大限度地降低NOx的生成量的問題，進而提出了一種確定進風量的方法、裝置及自動控制系統，具體包括如下的技術方案：一種確定進風量的方法，包括：根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比確定磨煤機的一次進風量；根據所述入爐煤質的分析數據、所述磨煤機的給煤量以及所述一次進風量確定設置有燃燒器的風箱入口處的二次風箱進風量。一種確定進風量的裝置，包括：一次風量確定單元，用于根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比確定磨煤機的一次進風量；二次風量確定單元，用于根據所述入爐煤質的分析數據、所述磨煤機的給煤量以及所述一次進風量確定設置有燃燒器的風箱入口處的二次風箱進風量。一種進風量自動控制系統，包括：一次風量檢測裝置、一次風量控制裝置、二次風量檢測裝置、二次風量控制裝置以及如權利要求7所述的確定進風量的裝置；所述一次風量檢測裝置設置在磨煤機進風口處，所述一次風量控制裝置用于根據所述一次風量檢測裝置檢測獲得的實際一次風量和所述確定進風量的裝置中的一次風量確定單元確定的一次進風量對磨煤機進風口處的風量進行控制，所述二次風量檢測裝置設置在風箱入口處，所述二次風量控制裝置用于根據所述二次風量檢測裝置檢測獲得的實際二次風量和所述確定進風量的裝置中的二次風量確定單元確定的二次風箱進風量對風箱入口處的風量進行控制。本專利技術的有益效果是：通過根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比以及入爐煤質的分析數據能夠快速確定低NOx旋流燃燒器的最佳一次進風量和二次風箱進風量，實現了在鍋爐運行過程中自動控制低NOx旋流燃燒器的一二次風量配比，在保證高效燃燒的同時又能維持低水平的爐膛出口NOx濃度。附圖說明圖1為現有技術中采用低NOx燃燒技術的鍋爐爐膛結構圖。圖2以示例的方式示出了確定進風量的方法的流程圖。圖3以示例的方式示出了確定進風量的裝置的結構圖。圖4以示例的方式示出了進風量自動控制系統的結構圖。圖5以示例的方式示出了進風量自動控制系統設置在旋流燃燒器中的結構圖。圖6以示例的方式示出了進風量自動控制系統自動控制一次進風的流程圖。圖7以示例的方式示出了進風量自動控制系統自動控制二次風箱進風的流程圖。具體實施方式本具體實施方式提出了一種確定進風量的方法，結合圖2所示，包括：步驟21，根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比確定磨煤機的一次進風量。其中，一次進風量可通過以下公式確定：Vp＝kp·M式中的Vp表示磨煤機的一次進風量，單位為t/h；kp表示入爐煤質的風煤比，與入爐煤種有關，例如對于煙煤，kp的取值范圍為1.6-1.8，對于褐煤，k的取值范圍為1.8-2.0等，具體數值可由磨煤機性能試驗確定；M表示磨煤機的給煤量，單位為t/h。可選的，若確定的一次進風量小于磨煤機的設計最小通風量，則可將磨煤機的一次進風量確定為磨煤機的設計最小通風量。步驟22，根據入爐煤質的分析數據、磨煤機的給煤量以及一次進風量確定設置有燃燒器的風箱入口處的二次風箱進風量。其中，二次風箱進風量可通過以下公式確定：Vs＝α·[0.089(C+0.375S)+0.265H-0.0333O]·M-Vp式中的Vs表示二次風箱進風量，α表示過量空氣系數，C表示入爐煤質的收到基碳元素質量分數，S表示入爐煤質的收到基硫元素質量分數，H表示入爐煤質的收到基氫元素質量分數，O表示入爐煤質的收到基氧元素質量分數，M表示磨煤機的給煤量，Vp表示一次進風量。其中的過量空氣系數α按預定比例隨二次風箱所在層數的增大而減小，例如可通過以下公式確定：α=1.05-ksxN]]>式中的ks表示欠氧系數，通常情況下取值范圍為0.10-0.45，實際取值可通過燃燒調整試驗確定；x表示二次風箱所在層數，例如結合圖1所示，A、C在第1層，對應的x＝1，B、D在第2層，對應的x＝2，E、F在第3層，對應的x＝3；N表示二次風箱總層數，例如在圖1中，N＝3。或者，過量空氣系數α也可通過以下公式確定：α＝α0-ksxp其中，α0表示預定常數，一般情況下可取值為1.05；ks表示欠氧系數，可根據實際采用的函數形式確定取值范圍；p表示預定冪指數，一般情況下為常數。可選的，若確定的二次風箱進風量小于燃燒器的設計最小二次風量，則將二次風箱進風量確定為燃燒器的設計最小二次風量。采用本具體實施方式提供技術方案，通過根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比以及入爐煤質的分析數據能夠快速確定低NOx旋流燃燒器的最佳一次進風量和二次風箱進風量，在保證高效燃燒的同時又能維持低水平的爐膛出口NOx濃度。本具體實施方式還提出了一種確定進風量的裝置，結合圖3所示，包括：一次風量確定單元31，用于根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比確定磨煤機的一次進風量；二次風量確定單元32，用于根據所述入爐煤質的分析數據、所述磨煤機的給煤量以及所述一次進風量確定設置有燃燒器的風箱本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種確定進風量的方法，其特征在于，包括：根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比確定磨煤機的一次進風量；根據所述入爐煤質的分析數據、所述磨煤機的給煤量以及所述一次進風量確定設置有燃燒器的風箱入口處的二次風箱進風量。

【技術特征摘要】
1.一種確定進風量的方法，其特征在于，包括：
根據磨煤機的給煤量和入爐煤質的風煤比確定磨煤機的一次進風量；
根據所述入爐煤質的分析數據、所述磨煤機的給煤量以及所述一次進風量確定設
置有燃燒器的風箱入口處的二次風箱進風量。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定磨煤機的一次進風量包括：
若確定的一次進風量小于所述磨煤機的設計最小通風量，則將所述磨煤機的一次
進風量確定為所述磨煤機的設計最小通風量；和/或
確定設置有燃燒器的風箱入口處的二次風箱進風量包括：
若確定的二次風箱進風量小于所述燃燒器的設計最小二次風量，則將所述二次風
箱進風量確定為所述燃燒器的設計最小二次風量。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一次進風量通過以下公式
確定：
Vp＝kp·M
其中，Vp表示一次進風量，kp表示入爐煤質的風煤比，M表示磨煤機的給煤量。
4.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述二次風箱進風量通過以下
公式確定：
Vs＝α·[0.089(C+0.375S)+0.265H-0.0333O]·M-Vp其中，Vs表示二次風箱進風量，α表示過量空氣系數，C表示入爐煤質的收到基
碳元素質量分數，S表示入爐煤質的收到基硫元素質量分數，H表示入爐煤質的收到
基氫元素質量分數，O表示入爐煤質的收到基氧元素質量分數，M表示磨煤機的給
煤量，Vp表示一次進風量。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述過量空氣系數按預定比例隨所
述二次風箱所在層數的增大而減小。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述過量空氣系數α通過以下公式
中的任意一種確定：
α=1.05-ksxN]]>其中，ks表示欠氧系數，x表示二次風箱所在層數，N表示二次風箱總層數；或

...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李金晶，趙振寧，韓志成，付俊杰，張清峰，李樂義，趙計平，焦開明，
申請(專利權)人：華北電力科學研究院有限責任公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：北京;11