一种确定进风量的方法、装置及自动控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种确定进风量的方法、装置及自动控制系统，属于燃烧器运行风量控制技术领域。所述方法包括：根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比确定磨煤机的一次进风量；根据所述入炉煤质的分析数据、所述磨煤机的给煤量以及所述一次进风量确定设置有燃烧器的风箱入口处的二次风箱进风量。本发明专利技术通过根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比以及入炉煤质的分析数据能够快速确定低NOx旋流燃烧器的最佳一次进风量和二次风箱进风量，实现了在锅炉运行过程中自动控制低NOx旋流燃烧器的一二次风量配比，在保证高效燃烧的同时又能维持低水平的炉膛出口NOx浓度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种确定进风量的方法、装置及自动控制系统，属于燃烧器运行风量控制

技术介绍
旋流燃烧器是一种广泛应用于工业锅炉中的燃烧设备，结合图1所示，在炉膛中通常以前后墙对冲的形式布置。其中，采用低NOx旋流燃烧的锅炉在燃烧器风箱(A-F)上方还布置有一层或多层燃尽风风箱(OFA)，每层燃烧器风箱中均匀布置一组旋流燃烧器，每组旋流燃烧器共用一台磨煤机，磨煤机入口安装有一次风量测点，风箱两端安装有二次风量测点，一二次风量均由对应的挡板来调节。针对上述问题，现有技术采用的解决方案主要包括：通过建立锅炉的网格化结构模型以及煤粉燃烧所形成的各个理化过程的数学模型对锅炉改变燃煤种类后的煤粉燃烧过程进行模拟，以获取锅炉的各种周界风量情况与锅炉燃烧性能指标之间的对应关系，从而对所述锅炉的周界风量进行调整。该解决方案针对的是四角切圆燃烧式锅炉，并且计算所需模型较复杂，不适于工程应用。另外，还有一种解决方案是根据锅炉燃用相同煤质时所需氧气量一定并结合原始设计煤样时的二次风流量负荷曲线，进行不同负荷典型工况时需要的常规空气二次风流量与富氧二次风流量的换算，得到不同负荷典型工况时富氧二次风流量的参数表，通过参数表得到新的富氧二次风流量负荷修正曲线，从而指导常规循环流化床锅炉进行二次风富氧燃烧改造后的燃烧配风。该解决方案针对的是二次风富氧燃烧技术改造后的循环流化床锅炉设计，不适用于旋流燃烧锅炉。专利技术内容本专利技术为解决现有的低NOx旋流燃烧技术存在的无法使炉膛内维持高燃烧效率的同时又能最大限度地降低NOx的生成量的问题，进而提出了一种确定进风量的方法、装置及自动控制系统，具体包括如下的技术方案：一种确定进风量的方法，包括：根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比确定磨煤机的一次进风量；根据所述入炉煤质的分析数据、所述磨煤机的给煤量以及所述一次进风量确定设置有燃烧器的风箱入口处的二次风箱进风量。一种确定进风量的装置，包括：一次风量确定单元，用于根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比确定磨煤机的一次进风量；二次风量确定单元，用于根据所述入炉煤质的分析数据、所述磨煤机的给煤量以及所述一次进风量确定设置有燃烧器的风箱入口处的二次风箱进风量。一种进风量自动控制系统，包括：一次风量检测装置、一次风量控制装置、二次风量检测装置、二次风量控制装置以及如权利要求7所述的确定进风量的装置；所述一次风量检测装置设置在磨煤机进风口处，所述一次风量控制装置用于根据所述一次风量检测装置检测获得的实际一次风量和所述确定进风量的装置中的一次风量确定单元确定的一次进风量对磨煤机进风口处的风量进行控制，所述二次风量检测装置设置在风箱入口处，所述二次风量控制装置用于根据所述二次风量检测装置检测获得的实际二次风量和所述确定进风量的装置中的二次风量确定单元确定的二次风箱进风量对风箱入口处的风量进行控制。本专利技术的有益效果是：通过根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比以及入炉煤质的分析数据能够快速确定低NOx旋流燃烧器的最佳一次进风量和二次风箱进风量，实现了在锅炉运行过程中自动控制低NOx旋流燃烧器的一二次风量配比，在保证高效燃烧的同时又能维持低水平的炉膛出口NOx浓度。附图说明图1为现有技术中采用低NOx燃烧技术的锅炉炉膛结构图。图2以示例的方式示出了确定进风量的方法的流程图。图3以示例的方式示出了确定进风量的装置的结构图。图4以示例的方式示出了进风量自动控制系统的结构图。图5以示例的方式示出了进风量自动控制系统设置在旋流燃烧器中的结构图。图6以示例的方式示出了进风量自动控制系统自动控制一次进风的流程图。图7以示例的方式示出了进风量自动控制系统自动控制二次风箱进风的流程图。具体实施方式本具体实施方式提出了一种确定进风量的方法，结合图2所示，包括：步骤21，根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比确定磨煤机的一次进风量。其中，一次进风量可通过以下公式确定：Vp＝kp·M式中的Vp表示磨煤机的一次进风量，单位为t/h；kp表示入炉煤质的风煤比，与入炉煤种有关，例如对于烟煤，kp的取值范围为1.6-1.8，对于褐煤，k的取值范围为1.8-2.0等，具体数值可由磨煤机性能试验确定；M表示磨煤机的给煤量，单位为t/h。可选的，若确定的一次进风量小于磨煤机的设计最小通风量，则可将磨煤机的一次进风量确定为磨煤机的设计最小通风量。步骤22，根据入炉煤质的分析数据、磨煤机的给煤量以及一次进风量确定设置有燃烧器的风箱入口处的二次风箱进风量。其中，二次风箱进风量可通过以下公式确定：Vs＝α·[0.089(C+0.375S)+0.265H-0.0333O]·M-Vp式中的Vs表示二次风箱进风量，α表示过量空气系数，C表示入炉煤质的收到基碳元素质量分数，S表示入炉煤质的收到基硫元素质量分数，H表示入炉煤质的收到基氢元素质量分数，O表示入炉煤质的收到基氧元素质量分数，M表示磨煤机的给煤量，Vp表示一次进风量。其中的过量空气系数α按预定比例随二次风箱所在层数的增大而减小，例如可通过以下公式确定：α=1.05-ksxN]]>式中的ks表示欠氧系数，通常情况下取值范围为0.10-0.45，实际取值可通过燃烧调整试验确定；x表示二次风箱所在层数，例如结合图1所示，A、C在第1层，对应的x＝1，B、D在第2层，对应的x＝2，E、F在第3层，对应的x＝3；N表示二次风箱总层数，例如在图1中，N＝3。或者，过量空气系数α也可通过以下公式确定：α＝α0-ksxp其中，α0表示预定常数，一般情况下可取值为1.05；ks表示欠氧系数，可根据实际采用的函数形式确定取值范围；p表示预定幂指数，一般情况下为常数。可选的，若确定的二次风箱进风量小于燃烧器的设计最小二次风量，则将二次风箱进风量确定为燃烧器的设计最小二次风量。采用本具体实施方式提供技术方案，通过根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比以及入炉煤质的分析数据能够快速确定低NOx旋流燃烧器的最佳一次进风量和二次风箱进风量，在保证高效燃烧的同时又能维持低水平的炉膛出口NOx浓度。本具体实施方式还提出了一种确定进风量的装置，结合图3所示，包括：一次风量确定单元31，用于根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比确定磨煤机的一次进风量；二次风量确定单元32，用于根据所述入炉煤质的分析数据、所述磨煤机的给煤量以及所述一次进风量确定设置有燃烧器的风箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定进风量的方法，其特征在于，包括：根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比确定磨煤机的一次进风量；根据所述入炉煤质的分析数据、所述磨煤机的给煤量以及所述一次进风量确定设置有燃烧器的风箱入口处的二次风箱进风量。

【技术特征摘要】
1.一种确定进风量的方法，其特征在于，包括：
根据磨煤机的给煤量和入炉煤质的风煤比确定磨煤机的一次进风量；
根据所述入炉煤质的分析数据、所述磨煤机的给煤量以及所述一次进风量确定设
置有燃烧器的风箱入口处的二次风箱进风量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定磨煤机的一次进风量包括：
若确定的一次进风量小于所述磨煤机的设计最小通风量，则将所述磨煤机的一次
进风量确定为所述磨煤机的设计最小通风量；和/或
确定设置有燃烧器的风箱入口处的二次风箱进风量包括：
若确定的二次风箱进风量小于所述燃烧器的设计最小二次风量，则将所述二次风
箱进风量确定为所述燃烧器的设计最小二次风量。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一次进风量通过以下公式
确定：
Vp＝kp·M
其中，Vp表示一次进风量，kp表示入炉煤质的风煤比，M表示磨煤机的给煤量。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述二次风箱进风量通过以下
公式确定：
Vs＝α·[0.089(C+0.375S)+0.265H-0.0333O]·M-Vp其中，Vs表示二次风箱进风量，α表示过量空气系数，C表示入炉煤质的收到基
碳元素质量分数，S表示入炉煤质的收到基硫元素质量分数，H表示入炉煤质的收到
基氢元素质量分数，O表示入炉煤质的收到基氧元素质量分数，M表示磨煤机的给
煤量，Vp表示一次进风量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述过量空气系数按预定比例随所
述二次风箱所在层数的增大而减小。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述过量空气系数α通过以下公式
中的任意一种确定：
α=1.05-ksxN]]>其中，ks表示欠氧系数，x表示二次风箱所在层数，N表示二次风箱总层数；或

...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金晶，赵振宁，韩志成，付俊杰，张清峰，李乐义，赵计平，焦开明，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11