提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法及系统。本发明专利技术采用的方法包括：以层为单位，将切圆燃烧或者对冲燃烧锅炉的燃煤和污泥喷入炉膛燃烧；各燃烧器层燃煤量沿着炉膛高度方向由低到高逐渐减少；各燃烧器层污泥量沿着炉膛高度方向由低到高逐渐增加；各燃烧器层过量空气系数沿着炉膛高度方向由低到高逐渐减少。本发明专利技术通过调整燃煤量、污泥量和过量空气系数分布，进而调整二次风量、燃尽风量，可以在保证污泥掺烧量的前提下，有效提高燃煤锅炉低负荷运行性能。有效提高燃煤锅炉低负荷运行性能。有效提高燃煤锅炉低负荷运行性能。

【技术实现步骤摘要】
提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法及系统


[0001]本专利技术属于电站锅炉
，具体地说是一种提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法及系统。

技术介绍

[0002]随着我国城市化率的不断加快，城市污泥产生量也随之大幅增加，城市污泥成分复杂，不仅含有氮、磷等植物营养物质，还含有大量的有毒、有害和对环境产生负面影响的物质，若不进行妥善处置，必然会对环境带来威胁，污泥焚烧处理是其无害化处理的一种重要方式。污泥单独焚烧处理，需额外添加燃料，运行成本较高，在燃煤锅炉中掺烧污泥则在降低运行成本的同时，实现了污泥的资源化利用。
[0003]掺烧污泥可能对燃煤锅炉带来诸如：燃烧器区域烟气温度降低、燃料燃尽率下降、炉膛出口NO
X
生成量显著增大等不利影响，特别在燃煤锅炉低负荷时，其不利影响更加明显。这样既限制了燃煤锅炉低负荷时掺烧污泥量，又影响了其安全稳定运行。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法及系统，其以国内较为常见的切圆燃烧或者对冲燃烧锅炉为研究对象，在保证污泥掺烧量的前提下，以有效提高燃煤锅炉低负荷运行性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法，其包括：
[0006]以层为单位，将切圆燃烧或者对冲燃烧锅炉的燃煤和污泥喷入炉膛燃烧；
[0007]对各投运燃烧器层燃煤量进行计算；
[0008]根据计算结果调整各投运燃烧器层燃煤量，使得各燃烧器层燃煤量沿着炉膛高度方向由低到高逐渐减少；
[0009]对各投运燃烧器层污泥量进行计算；
[0010]根据计算结果调整各投运燃烧器层污泥量，使得各燃烧器层污泥量沿着炉膛高度方向由低到高逐渐增加；
[0011]对各投运燃烧器层过量空气系数进行计算，根据计算结果调整各投运燃烧器层过量空气系数，使得各燃烧器层过量空气系数沿着炉膛高度方向由低到高逐渐减少；
[0012]根据各投运燃烧器层燃煤量、污泥量和过量空气系数计算结果，调整各投运燃烧器层二次风量，使得燃煤多集中在下部燃烧器投入，污泥多集中在炉膛温度较高的上部燃烧器投入，减小了污泥对锅炉低负荷时运行安全性的影响，同时锅炉下部燃烧器过量空气系数提高，减少了底渣量；
[0013]根据各投运燃烧器层二次风量计算锅炉燃尽风量，根据计算结果调整锅炉燃尽风量，控制炉膛出口NO
X
含量。
[0014]进一步地，根据各投运燃烧器层目标燃煤量计算公式，对各投运燃烧器层燃煤量
进行计算；第n层投运燃烧器层目标燃煤量的计算公式为：C
n
＝C1α
n
，其中，C1表示第1层投运燃烧器层目标燃煤量，C
n
表示第n层投运燃烧器层目标燃煤量，α
n
表示第n层投运燃烧器层目标燃煤量与第1层投运燃烧器层目标燃煤量的偏差系数，C
m
表示燃煤锅炉总燃煤量，n表示投运燃烧器层数。
[0015]进一步地，燃煤锅炉总污泥量E
w
的计算公式为：E
w
＝C
m
γ，其中，γ表示掺烧污泥比例，C
m
表示燃煤锅炉总燃煤量。
[0016]进一步地，根据各投运燃烧器层目标污泥量计算公式，对各投运燃烧器层污泥量进行计算；第n层投运燃烧器层目标污泥量的计算公式为：E
n
＝E1β
n
，其中，E1表示第1层投运燃烧器层目标污泥量，E
n
表示第n层投运燃烧器层目标污泥量，β
n
表示第n层投运燃烧器层目标污泥量与第1层投运燃烧器层目标污泥量的偏差系数，E
w
表示燃煤锅炉总污泥量，n表示投运燃烧器层数。
[0017]进一步地，根据各投运燃烧器层目标过量空气系数计算公式，对各投运燃烧器层过量空气系数进行计算；第n层投运燃烧器层目标过量空气系数的计算公式为：τ
n＝
τ1δ
n
，n∈[1,4]；其中，τ1表示第1层投运燃烧器层目标过量空气系数，τ
n
表示第n层投运燃烧器层目标过量空气系数，δ
n
表示第n层投运燃烧器层目标过量空气系数与第1层投运燃烧器层目标过量空气系数的偏差系数，n表示投运燃烧器层数。
[0018]进一步地，根据各投运燃烧器层目标二次风量计算公式，对各投运燃烧器层二次风量进行计算；第n层投运燃烧器层目标二次风量f
n
的计算公式为：f
n
＝(C
n
p
n
+E
n
q
n
)τ
n
，n∈[1,4]；其中，p
n
为单位质量燃煤理论空气量，q
n
为单位质量污泥理论空气量，τ
n
表示第n层投运燃烧器层目标过量空气系数，C
n
表示第n层投运燃烧器层目标燃煤量，E
n
表示第n层投运燃烧器层目标污泥量，n表示投运燃烧器层数。
[0019]进一步地，锅炉燃尽风量f
r
的计算公式为：其中，f
z
表示锅炉总二次风量，f
n
表示第n层投运燃烧器层目标二次风量。
[0020]本专利技术方法以国内较为常见的切圆燃烧或者对冲燃烧锅炉为研究对象，可以在保证污泥掺烧量的前提下，通过调整投运燃煤量、污泥量、过量空气系数分布，进而调整二次风量、燃尽风量，有效提高燃煤锅炉低负荷运行性能。
[0021]本专利技术还提供另一种技术方案：提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的系统，其包括分层单元、燃煤量控制单元、污泥量控制单元、过量空气系数控制单元、二次风量控制单元和燃尽风量控制单元；
[0022]所述的分层单元，以层为单位，将切圆燃烧或者对冲燃烧锅炉的燃煤和污泥喷入炉膛燃烧；
[0023]所述的燃煤量控制单元，计算及调整各投运燃烧器层燃煤量，使得各投运燃烧器层燃煤量沿着炉膛高度方向由低到高逐渐减少；
[0024]所述的污泥量控制单元，计算及调整各投运燃烧器层污泥量，使得各投运燃烧器层污泥量沿着炉膛高度方向由低到高逐渐增加；
[0025]所述的过量空气系数控制单元，计算及调整各投运燃烧器层过量空气系数，使得
各投运燃烧器层过量空气系数沿着炉膛高度方向由低到高逐渐减少；
[0026]所述的二次风量控制单元，根据各投运燃烧器层燃煤量、污泥量和过量空气系数，计算及根据计算结果调整各投运燃烧器层二次风量；
[0027]所述的燃尽风量控制单元，根据锅炉总二次风量和各投运燃烧器层二次风量，计算及根据计算结果调整燃尽风量，控制炉膛出口NO
X
含量。
[0028]本专利技术通过调整各燃烧器层燃煤量，使得燃煤量沿着炉膛高度方向由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法，其特征在于，包括：以层为单位，将切圆燃烧或者对冲燃烧锅炉的燃煤和污泥喷入炉膛燃烧；对各投运燃烧器层燃煤量进行计算；根据计算结果调整各投运燃烧器层燃煤量，使得各燃烧器层燃煤量沿着炉膛高度方向由低到高逐渐减少；对各投运燃烧器层污泥量进行计算；根据计算结果调整各投运燃烧器层污泥量，使得各燃烧器层污泥量沿着炉膛高度方向由低到高逐渐增加；对各投运燃烧器层过量空气系数进行计算，根据计算结果调整各投运燃烧器层过量空气系数，使得各燃烧器层过量空气系数沿着炉膛高度方向由低到高逐渐减少；根据各投运燃烧器层燃煤量、污泥量和过量空气系数计算结果，调整各投运燃烧器层二次风量；根据各投运燃烧器层二次风量计算锅炉燃尽风量，根据计算结果调整锅炉燃尽风量，控制炉膛出口NO
X
含量。2.根据权利要求1所述的提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法，其特征在于，根据各投运燃烧器层目标燃煤量计算公式，对各投运燃烧器层燃煤量进行计算；第n层投运燃烧器层目标燃煤量的计算公式为：C
n
＝C1α
n
，n∈[1,4]，其中，C1表示第1层投运燃烧器层目标燃煤量，C
n
表示第n层投运燃烧器层目标燃煤量，α
n
表示第n层投运燃烧器层目标燃煤量与第1层投运燃烧器层目标燃煤量的偏差系数，C
m
表示燃煤锅炉总燃煤量，n表示投运燃烧器层数。3.根据权利要求1所述的提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法，其特征在于，燃煤锅炉总污泥量E
w
的计算公式为：E
w
＝C
m
γ，其中，γ表示掺烧污泥比例，C
m
表示燃煤锅炉总燃煤量。4.根据权利要求1所述的提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法，其特征在于，根据各投运燃烧器层目标污泥量计算公式，对各投运燃烧器层污泥量进行计算；第n层投运燃烧器层目标污泥量的计算公式为：E
n
＝E1β
n
，n∈[1,4]，其中，E1表示第1层投运燃烧器层目标污泥量，E
n
表示第n层投运燃烧器层目标污泥量，β
n
表示第n层投运燃烧器层目标污泥量与第1层投运燃烧器层目标污泥量的偏差系数，E
w
表示燃煤锅炉总污泥量，n表示投运燃烧器层数。5.根据权利要求1所述的提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法，其特征在于，根据各投运燃烧器层目标过量空气系数计算公式，对各投运燃烧器层过量空气系数进行计算；第n层投运燃烧器层目标过量空气系数的计算公式为：τ
n＝
τ1δ
n
，n∈[1,4]；其中，τ1表示第1层投运燃烧器层目标过量空气系数，τ
n
表示第n层投运燃烧器层目标过量空气系数，δ
n
表示第n层投运燃烧器层目标过量空气系数与第1层投运燃烧器层目标过量空气系数的偏差系数，n表示投运燃烧器层数。6.根据权利要求1所述的提高掺烧污泥的燃煤锅炉低负荷运行性能的方法，其特征在
于，根据各投运燃烧器层目标二次风量计算公式，对各投运燃烧器层二...

【专利技术属性】
技术研发人员：童家麟，刘文胜，章鹏，杨振华，蔡文方，茅建波，应明良，
申请(专利权)人：杭州意能电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：