[發明專利]基于煤粉燃燒器噴口溫度測量的一次風調節方法及裝置

在審

• 申請號: 202110649181.0
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113418206A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 何洪浩;陳一平;賓誼沅;陳文;陳珣;曾俊;朱光明;李文軍;王錫輝
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: F23L1/00
• 分類號: F23L1/00;F23N1/02;F23K3/02;F23N5/02;F23N5/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發明公開了一種基于煤粉燃燒器噴口溫度測量的一次風調節方法及裝置，本發明方法包括檢測煤粉燃燒器噴口射流方向的溫度分布；根據溫度分布找到煤粉氣流的著火位置；判斷著火位置與燃燒器之間的距離小于第一預設閾值是否成立，若成立則增大一次風速，使煤粉氣流著火位置與燃燒器之間的距離不小于第一預設閾值；裝置包括測溫單元、一次風調節單元、直線驅動機構、數據采集模塊和控制單元。本發明能夠通過溫度分布幫助運行人員判斷當前煤種燃燒特性是否與一次風速相匹配，有效降低燃燒器滅火和燒火嘴的風險，提高燃燒器對煤種的適應性，可為運行人員調整一次風速或一次風壓提供指導。

技術領域

本發明屬于熱能動力工程領域，具體涉及一種基于煤粉燃燒器噴口溫度測量的一次風調節方法及裝置。

背景技術

在煤粉電站鍋爐運行中，一次風速的調整是重要的操作內容。一次風的作用可分為兩方面，一是作為輸送介質，保證一次風管中煤粉的順利輸送，不發生堵粉事故，二是為煤粉燃燒初期提供氧氣，保證著火的穩定。在煤粉著火的過程中，煤粉氣流的著火熱是重要影響因素，著火熱越低，煤粉氣流越容易著火，燃燒也越穩定。在一次風速的控制中，風速越低，煤粉氣流中的空氣比例越小，著火熱越低，為了保證燃燒穩定，通常控制盡量低的一次風速。但一次風速的下限受煤粉輸送能力的限制，當風速過低時，煤粉攜帶能力不足，會導致一次風管堵粉事故。

因此，在滿足煤粉輸送能力的前提下，一次風速的控制，需要與所燃煤種的燃燒特性相匹配。通常情況下，煤的揮發份越高，煤粉氣流越易著火，著火速率越快。當一次風速低于煤粉氣流的著火速率時，煤粉氣流的著火面(煤粉氣流噴入爐膛時發生著火的截面)將向噴嘴移動，易導致火嘴燒損事故。反之，當一次風速高于煤粉氣流的著火速率時，煤粉氣流的著火面向遠離火嘴的方向移動，易導致著火距離拉長，燃燒不穩定。

由于煤炭市場的變化，燃煤火電機組普遍存在入爐煤質偏離設計值的情況，且煤質波動較大，甚至存在以貧煤或無煙煤為設計煤種的鍋爐燃用煙煤的情況。當煤質發生較大變化時，若不及時調整一次風速，極易因煤種燃燒特性與一次風速不匹配而引起事故。

目前一次風速的調整主要憑主觀經驗判斷，調整水平因運行人員水平而異，當入爐煤種發生變化時，無客觀依據指導調整。在火電機組深度調峰運行時，為了保證低負荷下的燃燒穩定，通常會改燃著火特性更好的調峰煤種，煤種的變化疊加低負荷下一次風壓的下降，使得爐膛燃燒控制難度增加，準確判斷燃燒器噴口著火狀態的重要性更為突顯。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種基于煤粉燃燒器噴口溫度測量的一次風調節方法及裝置，本發明能夠通過溫度分布判斷當前煤種燃燒特性是否與一次風速相匹配，有效降低燃燒器滅火和燒火嘴的風險，提高燃燒器對煤種的適應性，可為運行人員調整一次風速或一次風壓提供指導。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于煤粉燃燒器噴口溫度測量的一次風調節方法，包括：

1)檢測煤粉燃燒器噴口射流方向的溫度分布；

2)根據溫度分布找到煤粉氣流的著火位置；

3)判斷煤粉氣流的著火位置與燃燒器之間的距離小于第一預設閾值是否成立，若成立則增大一次風速，使得著火位置與燃燒器之間的距離不小于預設閾值。

可選地，步驟3)中還包括在一次風速大于用于保證煤粉攜帶能力的標定值的情況下，判斷煤粉汽流著火位置與煤粉燃燒器之間的距離大于等于第二預設閾值是否成立，若成立則降低一次風的風速，所述第二預設閾值比第一預設閾值大。

可選地，步驟3)中還包括針對同一套制粉系統下的多個煤粉燃燒器煤粉氣流的著火位置不一致的情況下，通過調節各個煤粉燃燒器對應的一次風速，達到各粉管一次風速與煤粉氣流燃燒情況相匹配的目的。