本发明专利技术公开了一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法及系统。本发明专利技术的方法包括：获取燃煤锅炉实时负荷；根据燃煤锅炉实时负荷与燃煤锅炉第一临界负荷、燃煤锅炉第二临界负荷、燃煤锅炉第三临界负荷的比较结果，确定燃尽风投运状态；处于燃尽风第一投运状态，开启所有燃尽风层调节风门，各燃尽风层调节风门开度根据最佳燃尽风系数确定；处于燃尽风第二投运状态，逐步关闭燃尽风层调节风门，直至保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭；处于燃尽风第三投运状态，保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，采用热一次风取代热二次风作为燃尽风来源。本发明专利技术既保证了全负荷燃尽风穿透力，又避免了大幅增加辅机电耗量，并降低了一次风机低负荷时的失速风险。失速风险。失速风险。
【技术实现步骤摘要】
一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法及系统
[0001]本专利技术属于电站锅炉
，具体地说是一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法及系统。
技术介绍
[0002]现有低NOx燃烧技术中常使用空气分级和燃料分级两种方式，即同时采用燃尽风和浓淡煤粉燃烧器降低NOx排放。燃尽风量和燃尽风来源影响到煤粉的燃尽率和NOx的排放，是低NOx燃烧技术的重要部分。
[0003]近年来，新型电力系统建设的不断深入，风电、水电、光伏等可再生能源发电的装机和并网容量迎来了大规模发展，其并网发电的间歇性和不确定性，给电网的安全稳定运行带来了负面影响。为提高可再生能源的消纳能力，承担着全国绝大多数发电量的火电机组须承担电网的调峰任务。火电灵活性改造预期将使纯凝机组最小技术出力达到30％
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50％额定容量，对低NOx燃烧锅炉，也带来了低负荷下NOx不易控制的问题。
[0004]低NOx燃烧锅炉燃尽风通常来源为热二次风，热二次风在低负荷下压力较低，带来了燃尽风穿透力不足的问题，限制了低NOx燃烧锅炉对NOx的控制能力。此外，一次风机在低负荷时处于高压头、低风量的运行状态，也极易造成一次风机失速。
[0005]因此，研究一种适用于燃煤锅炉全负荷的燃尽风优化方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法及系统，以电站低NO
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锅炉为研究对象，根据锅炉负荷，确定最佳的燃尽风投运方案，以保证全负荷燃尽风穿透力，避免大幅增加辅机电耗量，并降低一次风机低负荷时的失速风险。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下的一种技术方案：一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法，其以电站低NO
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锅炉为研究对象，该方法包括：
[0008]获取燃煤锅炉第一临界负荷、燃煤锅炉第二临界负荷和燃煤锅炉第三临界负荷；
[0009]获取燃煤锅炉实时负荷；
[0010]根据燃煤锅炉实时负荷与燃煤锅炉第一临界负荷、燃煤锅炉第二临界负荷、燃煤锅炉第三临界负荷的比较结果，确定燃尽风第一投运状态、燃尽风第二投运状态和燃尽风第三投运状态；
[0011]处于燃尽风第一投运状态，采用热二次风作为燃尽风来源，开启所有燃尽风层调节风门，各燃尽风层调节风门开度根据最佳燃尽风系数确定；
[0012]处于燃尽风第二投运状态，逐步关闭燃尽风层调节风门，直至保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭；
[0013]处于燃尽风第三投运状态，保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，采用热一次风取代热二次风作为燃尽风来源。
[0014]进一步地，若燃煤锅炉实时负荷≥燃煤锅炉第一临界负荷，处于燃尽风第一投运状态；若燃煤锅炉第一临界负荷>燃煤锅炉实时负荷≥燃煤锅炉第二临界负荷，处于燃尽风第二投运状态；若燃煤锅炉第二临界负荷>燃煤锅炉实时负荷，处于燃尽风第三投运状态。
[0015]进一步地，处于燃尽风第一投运状态时，各层燃尽风量的表达式为：F
n
＝F
z
α
n
，F
z
为总燃尽风量，其中，α
n
为最佳第n层燃尽风层燃尽风系数，n为燃尽风层数。
[0016]进一步地，处于燃尽风第二投运状态时，随着锅炉负荷下降，根据燃尽风箱与锅炉的差压，逐步关闭燃尽风层调节风门，直至保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，燃尽风层调节风门关闭的优先顺序通过试验确定，燃尽风层调节风门以层为单位关闭。
[0017]更进一步地，当ΔP<ΔP0时，逐步关闭燃尽风层调节风门，直至ΔP≥ΔP0，式中，ΔP为燃尽风箱与锅炉的差压，ΔP0为燃尽风箱与锅炉差压的阈值。
[0018]进一步地，处于燃尽风第三投运状态时，保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，采用热一次风取代热二次风作为燃尽风来源。
[0019]本专利技术采用的另一种技术方案为：一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化系统，其包括：锅炉、第一燃尽风层、第二燃尽风层、第三燃尽风层、第四燃尽风层、第五燃尽风层、燃尽风箱、二次风管、一次风管、燃尽风总管、风管切换装置、第一燃尽风层调节风门、第二燃尽风层调节风门、第三燃尽风层调节风门、第四燃尽风层调节风门和第五燃尽风层调节风门；
[0020]所述的第一燃尽风层、第二燃尽风层、第三燃尽风层、第四燃尽风层和第五燃尽风层均通过燃尽风箱与锅炉连接；
[0021]所述的第一燃尽风层调节风门、第二燃尽风层调节风门、第三燃尽风层调节风门、第四燃尽风层调节风门、第五燃尽风层调节风门分别位于第一燃尽风层、第二燃尽风层、第三燃尽风层、第四燃尽风层、第五燃尽风层上；
[0022]所述的风管切换装置分别连接二次风管、一次风管和燃尽风总管。
[0023]进一步地，所述燃煤锅炉全负荷燃尽风优化系统的运行方法包括：
[0024]1)当燃煤锅炉实时负荷大于等于燃煤锅炉第一临界负荷时，采用热二次风作为燃尽风来源，此时第一燃尽风层调节风门、第二燃尽风层调节风门、第三燃尽风层调节风门、第四燃尽风层调节风门和第五燃尽风层调节风门均开启，风管切换装置连通二次风管和燃尽风总管，第一燃尽风层调节风门、第二燃尽风层调节风门、第三燃尽风层调节风门、第四燃尽风层调节风门和第五燃尽风层调节风门开度根据最佳燃尽风层燃尽风系数确定；
[0025]2)当燃煤锅炉实时负荷小于燃煤锅炉第一临界负荷且大于等于燃煤锅炉第二临界负荷时，此时风管切换装置连通二次风管和燃尽风总管，随着锅炉负荷下降，根据燃尽风箱与锅炉的差压，当燃尽风箱与锅炉的差压小于燃尽风箱与锅炉差压的阈值时，逐步关闭第一燃尽风层调节风门或者第二燃尽风层调节风门或者第三燃尽风层调节风门或者第四燃尽风层调节风门或者第五燃尽风层调节风门，直至保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，燃尽风层调节风门关闭的优先顺序，通过试验确定。
[0026]更进一步地，所述燃煤锅炉全负荷燃尽风优化系统的运行方法还包括：
[0027]3)当燃煤锅炉实时负荷小于燃煤锅炉第二临界负荷时，此时风管切换装置连通一次风管和燃尽风总管，保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，采用热一次风取代热二次风
作为燃尽风来源，第一燃尽风层调节风门或者第二燃尽风层调节风门或者第三燃尽风层调节风门或者第四燃尽风层调节风门或者第五燃尽风层调节风门开度根据最佳投运燃尽风层燃尽风系数确定。
[0028]进一步地，所述的第一燃尽风层、第二燃尽风层、第三燃尽风层、第四燃尽风层和第五燃尽风层上均设有风量控制装置，所述的风量控制装置用以控制各层燃尽风量。
[0029]本专利技术以电站低NO
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锅炉为研究对象，可根据锅炉负荷，确定最佳的燃尽风投运方案，当燃煤锅炉实时负荷大于等于燃煤锅炉第一临界负荷时，采用热二次风作为燃尽风来源；当燃煤锅炉实时负荷小于燃煤锅炉第一临界负荷且大于等于燃煤锅炉第二临界负荷时，逐步关闭燃尽风层调节本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法，其特征在于，以电站低NO
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锅炉为研究对象，该方法包括：获取燃煤锅炉第一临界负荷、燃煤锅炉第二临界负荷和燃煤锅炉第三临界负荷；获取燃煤锅炉实时负荷；根据燃煤锅炉实时负荷与燃煤锅炉第一临界负荷、燃煤锅炉第二临界负荷、燃煤锅炉第三临界负荷的比较结果，确定燃尽风第一投运状态、燃尽风第二投运状态和燃尽风第三投运状态；处于燃尽风第一投运状态，采用热二次风作为燃尽风来源，开启所有燃尽风层调节风门，各燃尽风层调节风门开度根据最佳燃尽风系数确定；处于燃尽风第二投运状态，逐步关闭燃尽风层调节风门，直至保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭；处于燃尽风第三投运状态，保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，采用热一次风取代热二次风作为燃尽风来源。2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法，其特征在于，若燃煤锅炉实时负荷≥燃煤锅炉第一临界负荷，处于燃尽风第一投运状态；若燃煤锅炉第一临界负荷>燃煤锅炉实时负荷≥燃煤锅炉第二临界负荷，处于燃尽风第二投运状态；若燃煤锅炉第二临界负荷>燃煤锅炉实时负荷，处于燃尽风第三投运状态。3.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法，其特征在于，处于燃尽风第一投运状态时，各层燃尽风量的表达式为：F
n
＝F
z
α
n
，F
z
为总燃尽风量，其中，α
n
为最佳第n层燃尽风层燃尽风系数，n为燃尽风层数。4.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法，其特征在于，处于燃尽风第二投运状态时，随着锅炉负荷下降，根据燃尽风箱与锅炉的差压，逐步关闭燃尽风层调节风门，直至保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，燃尽风层调节风门关闭的优先顺序通过试验确定，燃尽风层调节风门以层为单位关闭。5.根据权利要求4所述的一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法，其特征在于，当ΔP<ΔP0时，逐步关闭燃尽风层调节风门，直至ΔP≥ΔP0，式中，ΔP为燃尽风箱与锅炉的差压，ΔP0为燃尽风箱与锅炉差压的阈值。6.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化方法，其特征在于，处于燃尽风第三投运状态时，保留最佳2层燃尽风层调节风门未关闭，采用热一次风取代热二次风作为燃尽风来源。7.一种燃煤锅炉全负荷燃尽风优化系统，其特征在于，包括：锅炉(1)、第一燃尽风层(2)、第二燃尽风层(3)、第三燃尽风层(4)、第四燃尽风层(5)、第五燃尽风层(6)、燃尽风箱(7)、二次风管(8)、一次风管(9)、燃尽风总管(10)、风管切换装置(11)、第一燃尽风层调节风门(13)、第二燃尽风层调节风门(14)、第三燃尽风层调节风门(15)、第四燃尽风层调节风门...
【专利技术属性】
技术研发人员：童家麟，刘文胜，章鹏，杨振华，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：
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