一种基于温度场测量技术的焚烧炉燃烧控制方法技术

本发明专利技术涉及焚烧炉设计领域，特别是涉及一种焚烧炉燃烧控制方法。本发明专利技术提供一种焚烧炉燃烧控制方法，包括如下步骤：提供焚烧炉出口温度分布情况；根据焚烧炉出口温度分布情况构建焚烧炉出口温度二维平面分布图；根据焚烧炉出口温度二维平面分布图判断焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，根据焚烧炉的出口温度和高温区域的位置控制燃烧工况，调整焚烧炉的出口温度，并使炉内的火焰中心位于焚烧炉的中心区域；根据焚烧炉出口温度二维平面分布图，将焚烧炉出口温度场划分为若干区域，通过划分区域控制温度场的均匀分布。本发明专利技术所提供的控制方法能够保障焚烧炉出口烟气温度均匀度，从而降低原始烟气污染物浓度、提高锅炉蒸汽量，可被应用于各种生活垃圾焚烧炉中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焚烧炉设计领域，特别是涉及一种基于温度场测量技术的焚烧炉燃烧控制方法，所述方法能够保障焚烧炉出口烟气温度均匀度，从而降低原始烟气污染物浓度、提高锅炉蒸汽量，可被应用于各种生活垃圾焚烧炉中。
技术介绍
随着国内垃圾产量逐年增加、垃圾处理压力日益增大，近年来国家高度重视垃圾无害化处理能力的提升，其中垃圾焚烧作为一种能源利用技术，因处理效率高、减容快、技术成熟，得到了迅猛发展。2006年，全国垃圾无害化处理量为0.74亿吨，其中通过焚烧处理的仅占5.1％；到2013年，全国垃圾无害化处理量增至1.54亿吨，而焚烧处理比例增至30.1％。“十二五”期间全国预计新增垃圾焚烧设施262座，处理能力达到21.9万吨/日。垃圾焚烧已经成为我国垃圾处理的重要力量。燃烧自动控制(ACC)系统是垃圾焚烧系统的重要部分与核心技术。ACC的合理设计是保证垃圾焚烧发电项目高效、稳定、环保、低成本运行的关键。目前已有许多ACC控制理念被提出并实施，基本方向为蒸发量或焚烧量控制，其目标在于锅炉蒸汽的稳定输出和垃圾日处理量的精准控制，而对于焚烧炉出口温度均匀性和出口原始烟气污染物的控制并未作出更好的处理方法。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种焚烧炉燃烧控制方法以及一种基于温度场测量技术的焚烧炉，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种焚烧炉燃烧控制方法，包括：步骤S100：提供焚烧炉出口温度分布情况；步骤S200：根据焚烧炉出口温度分布情况构建焚烧炉出口温度二维平面分布图；步骤S300：根据焚烧炉出口温度二维平面分布图判断焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，根据焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，调整焚烧炉的给料量、各段炉排的推进速度、各段炉排的供风量、一次风温度中的一项或多项，以控制焚烧炉的出口温度，并使炉内的火焰中心位于焚烧炉的中心区域；步骤S400：根据焚烧炉出口温度二维平面分布图，将焚烧炉出口温度场划分为若干区域，单独控制每个区域对应的二次风供给量和/或再循环风供给量，从而控制温度场的均匀分布。本专利技术第二方面提供一种基于温度场测量技术的焚烧炉，包括：炉排，用于使处理物从供给侧移动至排出侧；主燃烧室，沿着所述炉排延伸、并且隔着所述炉排被供给一次风；二次燃烧室，位于主燃室上方，使从主燃烧室流出的烟气进行二次燃烧，并且所述二次燃烧室被供给二次风和/或再循环风；一次风供给调节装置，用于供给一次风和调节各炉排的一次风的供给量；所述二次燃烧室对应地分为若干个区域，各区域内均设有用于供给二次风和调节各区域二次风的供给量的二次风供给调节装置和/或用于供给再循环风和调节各区域再循环风的供给量的再循环风调节装置；给料器，位于供给侧，用于向主燃烧室供给处理物；焚烧炉出口，位于二次燃烧室的上方，二次燃烧室结束燃烧的气体通过焚烧炉出口排出焚烧炉；温度场测量装置，位于焚烧炉出口，用于测量焚烧炉出口温度分布情况；温度场计算单元，与温度场测量装置信号连接，用于构建焚烧炉出口温度二维平面分布图；焚烧中心控制单元，分别与温度场计算单元、给料器、各段炉排和一次风供给调节装置信号连接，根据温度场计算单元提供的温度二维平面分布图，向给料器、各段炉排和一次风供给调节装置发送调节信号，调节给料器的给料量、各段炉排的推进速度、各段炉排的供风量、一次风温度，以控制焚烧炉的出口温度，并使焚烧炉内火焰中心位于焚烧炉的中心区域；温度场均匀分布控制单元，分别于温度场计算单元、各温度场区域的二次风量供给调节装置和/或再循环风供给调节装置信号连接，根据温度场计算单元提供的温度二维平面分布图，调节各温度场区域的二次风供给量和/或再循环风供给量，使温度场均匀分布。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所提供的焚烧炉燃烧自动控制方法和基于温度场测量技术的焚烧炉能够降低焚烧炉出口烟气污染物浓度、提高锅炉蒸汽量，通过稳定焚烧炉出口温度范围和均匀焚烧炉出口温度场分布，改善第二燃烧室二次燃烧状况，从而有效降低烟气中污染物排放，保障锅炉受热面均衡受热，提高锅炉换热效率，维持锅炉蒸发量稳定，同时减少因烟气温度不均匀而造成的锅炉受热面高温结焦、腐蚀等情况。附图说明图1a显示为本专利技术基于温度场测量技术的焚烧炉示意图(含本专利技术温度场测量装置位置示意图)。图1b显示为本专利技术焚烧炉出口温度二维平面分布图示意图。图2显示为本专利技术锅炉蒸发量前后对比示意图(当日日15:20:30至次日10:13:30)，图中当日约20:40时间点(竖线所在位置)之前为本专利技术控制前数据，20:40时间点之后为本专利技术方法控制之后数据。图3显示为本专利技术燃烧自动控制系统组合示意图。图4显示为本专利技术燃烧自动控制方法示意图。元件标号说明：1给料器2炉排3主燃烧室4二次燃烧室5温度场测量装置6锅炉7一次风供给调节装置8一次风温度调节装置9二次风供给调节装置10二次风温度调节装置11再循环风供给调节装置12再循环风温度调节装置13灰渣坑14温度场计算单元15焚烧中心控制单元16温度场均匀分布控制单元具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1-图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本专利技术专利技术人针对现有的燃烧自动控制系统的种种问题，对影响焚烧炉出口原始烟气污染物浓度的因素作了细致分析，发现控制原始烟气污染物的生成，其关键点在于：一是将焚烧炉出口温度范围控制在一合理区间内(本专利技术一优选实施例中为900℃～1050℃)，二是通过调整使焚烧炉出口温度场均匀分布，降低焚烧炉出口温度分布偏差。通过温度场测量技术的燃烧控制，可以更好控制焚烧炉出口原始烟气污染物的生成，实现更加高效、环保的垃圾焚烧，有效降低原始烟气污染物的生产，并提高锅炉蒸发量。如图3、4所示，本专利技术提供一种焚烧炉燃烧控制方法，包括：步骤S100：提供焚烧炉出口温度分布情况；步骤S200：根据焚烧炉出口温度分布情况构建焚烧炉出口温度二维平面分布图；步骤S300：根据焚烧炉出口温度二维平面分布图判断焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，根据焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，调整焚烧炉的给料量、各段炉排的推进速度、各段炉排的供风量、一次风温度中的一项或多项，以控制焚烧炉的出口温度，并使炉内的火焰中心位于焚烧炉的中心区域；步骤S400：根据焚烧炉出口温度二维平面分布图，将焚烧炉出口温度场划分为若干区域，单独控制每个区域对应的二次风供给量和/或再循环风供给量，从而控制温度场的均匀分布。本专利技术所提供的焚烧炉燃烧控制方法可适用机械式炉排炉。在本专利技术一实施例中，如图1a所示，所述焚烧炉包括：用于使处理物从供给侧移动至排出侧的炉排2，沿着所述炉排2延伸、并且隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焚烧炉燃烧控制方法，包括：步骤S100：提供焚烧炉出口温度分布情况；步骤S200：根据焚烧炉出口温度分布情况构建焚烧炉出口温度二维平面分布图；步骤S300：根据焚烧炉出口温度二维平面分布图判断焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，根据焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，调整焚烧炉的给料量、各段炉排的推进速度、各段炉排的供风量、一次风温度中的一项或多项，以控制焚烧炉的出口温度，并使炉内的火焰中心位于焚烧炉的中心区域；步骤S400：根据焚烧炉出口温度二维平面分布图，将焚烧炉出口温度场划分为若干区域，单独控制每个区域对应的二次风供给量和/或再循环风供给量，从而控制温度场的均匀分布。

【技术特征摘要】
1.一种焚烧炉燃烧控制方法，包括：步骤S100：提供焚烧炉出口温度分布情况；步骤S200：根据焚烧炉出口温度分布情况构建焚烧炉出口温度二维平面分布图；步骤S300：根据焚烧炉出口温度二维平面分布图判断焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，根据焚烧炉的出口温度和高温区域的位置，调整焚烧炉的给料量、各段炉排的推进速度、各段炉排的供风量、一次风温度中的一项或多项，以控制焚烧炉的出口温度，并使炉内的火焰中心位于焚烧炉的中心区域；步骤S400：根据焚烧炉出口温度二维平面分布图，将焚烧炉出口温度场划分为若干区域，单独控制每个区域对应的二次风供给量和/或再循环风供给量，从而控制温度场的均匀分布。2.如权利要求1所述的焚烧炉燃烧控制方法，其特征在于，所述焚烧炉为机械式炉排炉。3.如权利要求1所述的焚烧炉燃烧控制方法，其特征在于，所述步骤S100中，通过温度场测量技术提供焚烧炉出口温度分布情况，所述温度场测量技术选自声学法温度测量装置、激光光谱法温度测量装置、辐射式测温装置或CO2光谱分析法温度测量装置中的一种或多种的组合。4.如权利要求1所述的焚烧炉燃烧控制方法，其特征在于，所述步骤S100中，焚烧炉出口设置一层或多层温度场测量装置，所述步骤S200中，根据温度场测量装置构建一层或多层焚烧炉出口的温度二维平面分布图。5.如权利要求1所述的焚烧炉燃烧控制方法，其特征在于，所述焚烧炉出口温度二维平面分布图为水平二维平面分布图。6.如权利要求1所述的焚烧炉燃烧控制方法，其特征在于，所述控制焚烧炉的出口温度具体指：通过焚烧炉出口的温度二维平面分布图，获知焚烧炉的出口平均温度；向给料器、各段炉排和一次风调节装置发送调节信号，通过调节给料量、各段炉排的推进速度、各段炉排的供风量、一次风温度中的一项或多项，使出口温度保持在目标范围内。7.如权利要求1所述的焚烧炉燃烧控制方法，其特征在于，所述使炉内的火焰中心位于焚烧炉的中心区域的具体方法为：通过高温区域在二维平面温度场的位置，判断火焰中心位于焚烧炉中的位置，当高温区域位于二维平面温度场后部时，判断焚烧炉内火焰中心位置偏后、高温区域位于二维平面温度场前部时，判断焚烧炉内火焰中心位置偏前；向给料器、各段炉排和一次风调节装置发送调节信号，通过调节给料量、各段炉排的推进速度、各段炉排的供风量、一次风温度中的一项或多项，达到调节火焰中心位置的目的。8.如权利要求1所述的焚烧炉燃烧控制方法，其特征在于，所述步骤S400中，控制温度场
\t的均匀分布的具体方法为：将焚烧炉出口划分为若干个区域，并对应焚烧炉出口将焚烧炉的二次燃烧室竖直分为若干个区域，二次燃烧室的各区域内均设有用于调节各区域二次风的供给量的二次风供给调节装置和/或用于调节各区域再循环风的供给供给量的再循环风调节装置；根据焚烧炉出口温度二维平面分布图，获知焚烧炉出口各区...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈善平，周洪权，张益，张瑞娜，唐绪伟，毕珠洁，安淼，孙向军，贾川，刘泽庆，
申请(专利权)人：上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海环境卫生工程设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31