一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统技术方案

一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统属于燃煤锅炉燃烧优化技术领域，包括烟气采样装置、烟气预处理装置、采样控制系统、反吹系统、烟气分析仪、锅炉燃烧优化控制平台和锅炉DCS自动化控制系统。本实用新型专利技术可实现对水冷壁多点炉膛氛围的快速监测，在炉膛水冷壁四周均匀布置烟气采样测点进行烟气采样装置的安装。其中每个采样点抽取烟气后都要通过烟气预处理装置进进行冷却、干燥和过滤等预处理。经预处理后的烟气进行烟气成分的分析。根据采样点烟气气氛监测结果及时针对性的调整燃尽风挡板、氧量，调整煤粉细度、二次风门开度，对采样处风量控制、炉膛氧量及煤种、煤粉细度以及挡板开度进行燃烧优化调整。细度以及挡板开度进行燃烧优化调整。细度以及挡板开度进行燃烧优化调整。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统


[0001]本技术属于燃煤锅炉燃烧优化
，特别是涉及到一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统。

技术介绍

[0002]近些年来，火力发电企业为提高收益，扩大煤种采购选择范围，降低发电成本，混煤掺烧成为热门措施手段之一。但是掺烧煤质的不稳定给燃烧温度的稳定控制带来极大的困难，同时高硫份的掺烧煤种引起水冷壁金属管壁高温运行期间腐蚀速度加快。锅炉水冷壁附近烟气温度很高，含有大量的粉尘，水冷壁附近的烟气气氛的实时监测和分析对及时掌握炉膛燃烧状态进而进行及时燃烧优化调整减少水冷壁高温腐蚀有极大的帮助，然而目前现有技术中还没有相关装置的相关报道。
[0003]因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是：提供一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统用于解决现有技术中没有通过烟气气氛的实时监测进行炉膛燃烧优化装置的技术问题。
[0005]一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统，包括烟气采样装置、烟气预处理装置、采样控制系统、反吹系统、烟气分析仪、锅炉燃烧优化控制平台和锅炉DCS自动化控制系统，所述烟气采样装置均匀设置在炉膛燃尽风层的水冷壁四周墙壁上，烟气采样装置与烟气预处理装置连接；所述采样控制系统通过控制阀门与烟气采样装置连接；所述烟气分析仪通过控制阀门与烟气采样装置，烟气分析仪与锅炉燃烧优化控制平台电性连接；所述锅炉燃烧优化控制平台与锅炉DCS自动化控制系统电性连接；所述锅炉DCS自动化控制系统与锅炉自身的燃尽风挡板、氧量控制装置、温度监控装置、煤粉控制装置以及二次风门连接。
[0006]所述控制阀门包括总阀和分阀；所述总阀设置总管路上；所述总管路的一端与各支管路连接，总管路的另一端分别与烟气分析仪以及反吹系统连接；所述分阀一一对应设置在每个烟气采样装置的支管路上。
[0007]所述反吹系统包括气源和反吹阀；所述气源通过反吹阀与总管路的另一端连接。
[0008]通过上述设计方案，本技术可以带来如下有益效果：
[0009]本技术可实现对水冷壁多点炉膛氛围的快速监测，在炉膛水冷壁四周均匀布置烟气采样测点进行烟气采样装置的安装。其中每个采样点抽取烟气后都要通过烟气预处理装置进进行冷却、干燥和过滤等预处理。经预处理后的烟气进行烟气成分的分析。
[0010]在对水冷壁附近烟气进行抽取和分析时，可以所有预设采样点同时采样也可单独选择某个或某几个采样位置的烟气采样装置进行烟气氛围监测，进行针对性分析。根据采样要求按照上述方法快速反应炉膛采样区域烟气气氛。
[0011]根据采样点烟气气氛监测结果及时针对性的调整燃尽风挡板、氧量，调整煤粉细度、二次风门开度，对采样处风量控制、炉膛氧量及煤种、煤粉细度以及挡板开度进行燃烧优化调整。
附图说明
[0012]以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的说明：
[0013]图1为本技术一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统的结构示意图。
[0014]图中，1
‑
烟气采样装置、2
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烟气预处理装置、3
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采样控制系统、4
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反吹系统、5
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烟气分析仪、6
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锅炉燃烧优化控制平台、7
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锅炉DCS自动化控制系统、8
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总阀、9
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分阀、10
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气源、11
‑
反吹阀。
具体实施方式
[0015]如图所示，一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统由烟气采样装置1、烟气预处理装置2、采样控制系统3、反吹系统4、烟气分析仪5、锅炉燃烧优化控制平台6和锅炉DCS自动化控制系统7组成。
[0016]所述烟气采样装置1均匀设置在炉膛燃尽风层的水冷壁四周墙壁上，烟气采样装置1与烟气预处理装置2连接；所述采样控制系统3通过控制阀门与烟气采样装置1连接；所述烟气分析仪5通过控制阀门与烟气采样装置1，烟气分析仪5与锅炉燃烧优化控制平台6电性连接；所述锅炉燃烧优化控制平台6与锅炉DCS自动化控制系统7电性连接；所述锅炉DCS自动化控制系统7与锅炉自身的燃尽风挡板、氧量控制装置、温度监控装置、煤粉控制装置以及二次风门连接。
[0017]所述控制阀门包括总阀8和分阀9；所述总阀8设置总管路上；所述总管路的一端与各支管路连接，总管路的另一端分别与烟气分析仪5以及反吹系统4连接；所述分阀9一一对应设置在每个烟气采样装置1的支管路上。
[0018]所述反吹系统4包括气源10和反吹阀11；所述气源10通过反吹阀11与总管路的另一端连接。
[0019]按照监测需求使用采样控制系统3对布置在水冷壁燃尽风层采样点处的烟气采样装置1进行选取，通过控制阀门的开关实现个性选取，可单独选择某个或某几个采样位置的烟气采样装置进行针对性分析，也可所有烟气采样装置全部启动进行全炉膛分析。
[0020]该系统可实现对炉膛内某局部区域烟气气氛的监测，通过分析局部烟气气氛中CO、H2S、O2等含量分析此次高温腐蚀发生可能性，同时根据气体含量调整该区域的采样频率。将烟气成分监测数据以及锅炉DCS自动化控制系统的DCS数据传送至锅炉燃烧优化控制平台6，该平台通过对数据综合分析从而控制燃尽风挡板、氧量，调整煤粉细度、二次风门开度、炉膛氧量以及进行煤种调整来提出控制策略优化燃烧。
[0021]一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制方法，利用一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统，应用于燃煤锅炉炉膛气氛测量，包括以下步骤：
[0022]步骤一，启动。
[0023]步骤二，反吹。基于反吹系统4对烟气采样装置1进行反吹并保持预设时长，关闭所
有分阀9，分阀9为采样电磁阀，打开反吹阀11，反吹阀11也为电磁阀，保持预设时长。
[0024]步骤三，反吹结束。
[0025]关闭反吹阀11。
[0026]步骤四：选择采样模式，个性化采样或全炉膛采样。
[0027]步骤五：每个采样点至烟气分析仪5的距离不同，进行采样时烟气传输过来的时间也不相同。进行个性选取时每个位置预设单独采样的时间为1分钟，采样控制系统3通过实时分析获得数据Q的质量来判断最佳采样时间T，当Q值波动范围在1
±
0.1内即可判定采样稳定，采样时间为T
i
，将T
i
设置为该采样点下次采样时间。进行全炉膛分析时，按照上面个性选取时间控制每个控制阀门开关时间的不同，这样更能保证全炉膛烟气成分分析时选取的是同一时间烟气，提高烟气成分分析的准确性。
[0028]步骤六：将分析结果发送至锅炉燃烧优化控制平台6，结合锅炉DCS自动化控制系统7的DCS数据确定控制策本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉燃烧动态优化多点烟气成分监测及控制系统，其特征是：包括烟气采样装置(1)、烟气预处理装置(2)、采样控制系统(3)、反吹系统(4)、烟气分析仪(5)、锅炉燃烧优化控制平台(6)和锅炉DCS自动化控制系统(7)，所述烟气采样装置(1)均匀设置在炉膛燃尽风层的水冷壁四周墙壁上，烟气采样装置(1)与烟气预处理装置(2)连接；所述采样控制系统(3)通过控制阀门与烟气采样装置(1)连接；所述烟气分析仪(5)通过控制阀门与烟气采样装置(1)，烟气分析仪(5)与锅炉燃烧优化控制平台(6)电性连接；所述锅炉燃烧优化控制平台(6)与锅炉DCS自动化控制系统(7)电性连接；所述锅炉DCS自动化控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜薇薇，刘洪刚，宋志宇，张丹，鲁绍博，郭帅，赵明亮，刘秀，韩季廷，王宁，
申请(专利权)人：吉林省电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：