[發明專利]一種用于液態排渣鍋爐燃用高堿煤的優化控制系統及方法

在審

• 申請號: 202011323851.1
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112327787A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 汪華劍;馬翔;鄧玲恵;王洋;吳慶龍;房凡;陳煜;白鵬;嚴響林;周虹光
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G05B13/04;G01D21/02;F23N5/00;F23N5/20;F23N5/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明屬于燃煤發電技術領域，公開了一種用于液態排渣鍋爐燃用高堿煤的優化控制系統及方法，包括DCS控制系統及與液態排渣鍋爐的燃燒室連接的監控系統和煙風燃燒系統；監控系統包括第一堿金屬濃度探測器及若干第二堿金屬濃度探測器，第一堿金屬濃度探測器設置在液態排渣鍋爐的輻射室上，若干第二堿金屬濃度探測器沿火焰行程布置在燃燒室上；第一堿金屬濃度探測器及若干第二堿金屬濃度探測器均與DCS控制系統連接；煙風燃燒系統的高堿煤燃燒器、燃燒器熱風調節門、分級風調節門和深度分級風調節門均與DCS控制系統連接。解決了傳統燃用高堿煤時存在延時大、調控工作滯后嚴重等不利于高堿煤安全連續燃用的問題，防止鍋爐堵渣和受熱面嚴重結焦和沾污。

技術領域

本發明屬于燃煤發電技術領域，涉及一種用于液態排渣鍋爐燃用高堿煤的優化控制系統及方法。

背景技術

高堿煤中堿金屬含量高達4％以上，直接燃用可能造成爐內大量結焦、受熱面和尾部煙道等設備沾污等危害鍋爐運行安全的嚴重問題。常規煤粉固態排渣鍋爐，難以實現純燃高堿煤的目標，液態排渣鍋爐具有液態排渣的優勢，能夠實現在爐內的液態流渣中對堿金屬的大量捕集，使得煙氣中堿金屬的濃度控制在鍋爐相關設備安全運行允許的范圍以內。

當前液態排渣鍋爐的燃燒及監測系統主要是針對燃用其設計的低堿煤種進行選型設計，在燃用高堿煤條件下，缺乏有效的監測手段和調控措施，難以避免液態排渣鍋爐在燃用高堿煤條件下，出現因為高堿煤堿金屬逃逸率過高引發的結渣和受熱面嚴重沾污等影響鍋爐安全連續穩定運行的問題。

傳統燃用高堿煤鍋爐主要依靠現場高堿煤結渣、沾污和堵灰情況的觀察結果，進行摻燒高堿煤的燃燒優化調整工作，存在延時大、調控工作嚴重滯后等不利于高堿煤安全連續燃用的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中，燃用高堿煤鍋爐主要依靠現場高堿煤結渣和堵灰情況進行摻燒高堿煤的燃燒優化調整工作，存在延時大、調控工作嚴重滯后等不利于高堿煤安全連續燃用的缺點，提供一種用于液態排渣鍋爐燃用高堿煤的優化控制系統及方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明一方面，一種用于液態排渣鍋爐燃用高堿煤的優化控制系統，包括DCS控制系統及與液態排渣鍋爐的燃燒室連接的監控系統和煙風燃燒系統；監控系統包括第一堿金屬濃度探測器及若干第二堿金屬濃度探測器，第一堿金屬濃度探測器設置在液態排渣鍋爐的輻射室上，若干第二堿金屬濃度探測器沿火焰行程布置在燃燒室上；第一堿金屬濃度探測器及若干第二堿金屬濃度探測器均與DCS控制系統連接；煙風燃燒系統的高堿煤燃燒器、燃燒器熱風調節門、分級風調節門和深度分級風調節門均與DCS控制系統連接；DCS控制系統用于接收第一堿金屬濃度探測器及若干第二堿金屬濃度探測器探測的堿金屬濃度信號，根據堿金屬濃度信號生成燃燒器熱風調節門、分級風調節門、深度分級風調節門及高堿煤燃燒器的控制信號。

本發明用于液態排渣鍋爐燃用高堿煤的優化控制系統進一步的改進在于：

所述煙風燃燒系統包括熱風管路、熱風箱、煤粉管道、高堿煤燃燒器、燃燒器熱風調節門、分級風調節門和深度分級風調節門；熱風管路一端連接熱風箱，另一端上設置第一支路、第二支路和第三支路，高堿煤燃燒器與燃燒室連接且設置第一支路上，第二支路上設置與燃燒室連接的分級風噴口，第三支路上設置與燃燒室連接的深度分級風噴口，煤粉管道與高堿煤燃燒器連接；高堿煤燃燒器、分級風噴口及深度分級風噴口在燃燒室上自上而下設置；燃燒器熱風調節門、分級風調節門和深度分級風調節門分別設置在第一支路、第二支路和第三支路上。

所述第二堿金屬濃度探測器設置有三個，分別位于高堿煤燃燒器與分級風噴口之間、分級風噴口與深度分級風噴口之間以及燃燒室底部。