具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图2为本发明提供的褐煤机组的燃烧控制***的示意图。所述***包括:锅炉205、磨煤机204、空预器206、除尘机207、引风机201、一次风机203、二次风机202和烟囱208;其中,磨煤机204连接于锅炉205一次风机203出口之间,二次风机202出口连接与锅炉205,在空预器206中实现烟气管道、二次风管道、一次风管道间的空气预热,除尘器207连接于空预器的烟气管道与引风机201入口之间,引风机的出口与烟囱208相连。
所述***还包括:烟气调节装置209;
所述烟气调节装置209通过烟道连接于所述引风机201出口与所述一次风机203入口之间,将引风机201送出的烟气反馈到所述一次风机203入口;
所述一次风机203将反馈的烟气与外部送入的空气混合,并将混合气体通过所述空预器206和磨煤机204送入所述锅炉205对褐煤进行燃烧。
在本实施例中,由于从引风机反馈的烟气具有一定热量,把由从引风机反馈的烟气于外部送入的空气混合得到混合气体。相对于现有技术中只使用空气作为干燥剂,本实例将所述混合气体作为干燥剂,能够利用低温烟气的热量对褐煤进行干燥,减少空气的使用量。
在本实施例中,通过空预器206,将锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度,有助于燃料充分燃烧及提高锅炉的热交换性能,降低能量消耗。对于节能来说,空气预热具有重要的意义。
在本实施例中,磨煤机204研磨所述燃料得到煤粉,将燃料研磨成煤粉是为了将增大燃料的表面积,以用于更充分燃烧。
二次风机202入口抽入的为空气,在对经过混合一次风干燥过后的煤粉再输入二次风是为了使煤粉更充分的燃烧。
在本实施例中,所述烟气调节装置209为调节板,该调节板调节进入管道中的烟气,也就是说,通过该调节板能够调节所述混合气体中烟气所占的比例。具体地,该调节板可以为手动调剂板。该调节板还可以通过PI(比例积分)调节器或者PID(比例积分前馈)调节器进行调节。对于所属领域的技术人员来讲,在掌握所属技术领域的技术的前提下,对该调节板进行的通常变化、更改或者替换都应包含在本发明的保护范围之内。
本发明的有益效果在于,通过烟气调节装置通过烟道连接于所述引风机出口与所述一次风机入口之间,在一次风中掺入一定量的烟气,不但能够减少了锅炉一次风的使用量,而且能够将NOx控制在合格范围之内,同时由于取消了一次风的暖风器,减少了一次风管道的阻力,降低了一次风机的功耗。
实施例二:
图3为本发明提供的褐煤机组的燃烧控制***的示意图。所述***包括:锅炉305、磨煤机304、空预器306、除尘机307、引风机301、一次风机303、二次风机302和烟囱308;其中,磨煤机304连接于锅炉305一次风机303出口之间,二次风机302出口连接与锅炉305,在空预器306中实现烟气管道、二次风管道、一次风管道间的空气预热,除尘器307连接于空预器的烟气管道与引风机301入口之间,引风机的出口与烟囱308相连。
所述***还包括:烟气调节装置309;
所述烟气调节装置309通过烟道连接于所述引风机301出口与所述一次风机303入口之间,将引风机301送出的烟气反馈到所述一次风机303入口;
所述一次风机303将反馈的烟气与外部送入的空气混合,并将混合气体通过所述空预器306和磨煤机304送入所述锅炉305对褐煤进行燃烧。
在本实施例中,由于从引风机301反馈的烟气具有一定热量,把由从引风机301反馈的烟气于外部送入的空气混合得到混合气体。相对于现有技术中只使用空气作为干燥剂,本实例将所述混合气体作为干燥剂,能够利用低温烟气的热量对褐煤进行干燥,减少空气的使用量。
在本实施例中,通过空预器306,将锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度,有助于燃料充分燃烧及提高锅炉的热交换性能,降低能量消耗。对于节能来说,空气预热具有重要的意义。
在本实施例中,磨煤机304研磨所述燃料得到煤粉,将燃料研磨成煤粉是为了将增大燃料的表面积,以用于更充分燃烧。
二次风机302入口抽入的为空气,在对经过混合一次风干燥过后的煤粉再输入二次风是为了使煤粉更充分的燃烧。
在本实施例中,所述烟气调节装置309为调节板,该调节板调节进入管道中的烟气,也就是说,通过该调节板能够调节所述混合气体中烟气所占的比例。具体地,该调节板可以为手动调剂板。对于所属领域的技术人员来讲,在掌握所属技术领域的技术的前提下,对该调节板进行的通常变化、更改或者替换都应包含在本发明的保护范围之内。
所述***还包括:氧气传感器310,安装于所述一次风机303出口与空预器307之间,并与所述的烟气调节装置309电连接。较佳地,氧气传感器310还可连接到分布控制***(Distributed Control System,DCS)中,用于控制一次风空气/烟气的混合物的总量,而空气、烟气的比例则由加装的烟气挡板进行调节。
较佳地,如图4所示,所述烟气调节装置309包括:调节板3091和调节板控制器3092,所述的控制器3092与所述的传感器310电连接,接收所述氧气传感器检测的氧气含量信号并根据所述的氧气含量信号对所述的调节板3091进行控制。所述调节板控制器3092可以为调节器或者PID(比例积分前馈)调节器。在实际应用中,假定氧气含量低于某一设定值时,则开大挡板,反之如果风量中的氧量高于该值,则关小挡板。对于所属领域的技术人员来讲,在掌握所属技术领域的技术的前提下,对烟气调节装置309进行的通常变化、更改或者替换都应包含在本发明的保护范围之内。
本发明的有益效果在于,通过烟气调节装置通过烟道连接于所述引风机出口与所述一次风机入口之间,在一次风中掺入一定量的烟气,不但能够减少了锅炉一次风的使用量,而且能够将NOx控制在合格范围之内,同时由于取消了一次风的暖风器,减少了一次风管道的阻力,降低了一次风机的功耗。
实施例三:
图5为本发明提供的褐煤机组的燃烧控制***的示意图。所述***包括:锅炉505、磨煤机504、空预器506、除尘机507、引风机501、一次风机503、二次风机502和烟囱508;其中,磨煤机504连接于锅炉505一次风机503出口之间,二次风机502出口连接与锅炉505,在空预器506中实现烟气管道、二次风管道、一次风管道间的空气预热,除尘器507连接于空预器的烟气管道与引风机501入口之间,引风机的出口与烟囱508相连。
所述***还包括:烟气调节装置509;
所述烟气调节装置509通过烟道连接于所述引风机501出口与所述一次风机503入口之间,将引风机501送出的烟气反馈到所述一次风机503入口;
所述一次风机503将反馈的烟气与外部送入的空气混合,并将混合气体通过所述空预器506和磨煤机504送入所述锅炉505对褐煤进行燃烧。
在本实施例中,由于从引风机501反馈的烟气具有一定热量,把由从引风机501反馈的烟气于外部送入的空气混合得到混合气体。相对于现有技术中只使用空气作为干燥剂,本实例将所述混合气体作为干燥剂,能够利用低温烟气的热量对褐煤进行干燥,减少空气的使用量。
在本实施例中,通过空预器506,将锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度,有助于燃料充分燃烧及提高锅炉的热交换性能,降低能量消耗。对于节能来说,空气预热具有重要的意义。
在本实施例中,磨煤机504研磨所述燃料得到煤粉,将燃料研磨成煤粉是为了将增大燃料的表面积,以用于更充分燃烧。
二次风机502入口抽入的为空气,在对经过混合一次风干燥过后的煤粉再输入二次风是为了使煤粉更充分的燃烧。
在本实施例中,所述烟气调节装置509为调节板,该调节板调节进入管道中的烟气,也就是说,通过该调节板能够调节所述混合气体中烟气所占的比例。具体地,该调节板可以为手动调剂板。对于所属领域的技术人员来讲,在掌握所属技术领域的技术的前提下,对该调节板进行的通常变化、更改或者替换都应包含在本发明的保护范围之内。
所述***还包括:氧气传感器510,安装于所述一次风机503出口与空预器507之间,并与所述的烟气调节装置509电连接。较佳地,氧气传感器510还可连接到分布控制***(Distributed Control System,DCS)中,用于控制一次风空气/烟气的混合物的总量,而空气、烟气的比例则由加装的烟气挡板进行调节。
较佳地,如图4所示,所述烟气调节装置309包括:调节板3091和调节板控制器3092,所述的控制器3092与所述的传感器310电连接,接收所述氧气传感器检测的氧气含量信号并根据所述的氧气含量信号对所述的调节板3091进行控制。所述调节板控制器3092可以为调节器或者PID(比例积分前馈)调节器。在实际应用中,假定氧气含量低于某一设定值时,则开大挡板,反之如果风量中的氧量高于该值,则关小挡板。对于所属领域的技术人员来讲,在掌握所属技术领域的技术的前提下,对烟气调节装置309进行的通常变化、更改或者替换都应包含在本发明的保护范围之内。
所述***还包括:空气调节装置511;
所述空气调节装置511通过烟道连接于所述一次风机503入口,对外部送入所述一次风机503的空气量进行调节。
较佳地,如图6所示,所述空气调节装置511包括:调节板5111和调节板控制器5112,所述的调节板控制器5112与所述的传感器503电连接,接收所述氧气传感器503检测的氧气含量信号并根据所述的氧气含量信号对所述的调节板5111进行控制。
具体地,一次风总量的要求由褐煤水分决定,以全水分为40%的褐煤为例,如果采用纯空气干燥,需要50%的一次风率,即干燥1t煤大约需要3~4t空气,且磨煤机出口温度只能到60℃左右。采用空气/烟气混合物干燥,由于烟气比热大一些,达到相同温度需要的总量略小,但由于烟气中的氧气量降低,磨煤机防爆要求,出口温度可以提高到70~80℃。
以下对控制一次风率具体介绍:
1)根据一次风机出口的总烟气量/空气量总量与一次风机出口氧量获得一次风空气量:
式中:
MPrA为一次风机出口烟/空混合物中的空气量;
MA&G为一次风机出口烟/空混合物总量;
O2,prA为一次风机出口烟/空混合物中的氧气体积比例。
2)根据燃料的条件确定一次空气与烟气的混合物的流量:
式中:
Max为取大;
Mcoal为燃料的质量流量,取给煤机的给煤量输出;
k为风煤比控制参数,即一次风空气/烟气混合物的质量流量与给煤量的比值,它与燃料量成正比,大致的把磨煤机出口温度控制在60~80℃的要范围之内;
Mmin为磨煤机所能承受的最小风量,由磨煤机本身所决定。
3)挡板的调节用于控制一次风问题与烟气量之间的比例,假定其为12%(此时的一次风总量中烟气与空气的比例约为1∶1),如果风量氧量低于该值,则开大挡板,反之如果风量中的氧量高于该值,则关小挡板。可用一个PI或PID调节器进行调节。
4)通过磨煤机出口的温度来精确控制一次风烟混合物的总量,先通过条件(2)计算最小一次风烟混合物的总量,作为基本线进行PI调节的初值,如果出口温度低,加加大总一次风烟混合物的总量,反之,则减少一次风烟混合物的总量;如果在最低风量以下,磨煤机出口温度还高,则减少抽取烟气量,不管氧量定值。
通过上述操作能够把一次风中氧气的总量降来下来,实现了高水份褐煤燃料干燥与燃烧、减少NOx的三重要求。同时取消目前常用一次风调温风技术设计,使所有的一次风始终经过空预器吸热,保证了锅炉效率。
本发明的有益效果在于,通过烟气调节装置通过烟道连接于所述引风机出口与所述一次风机入口之间,在一次风中掺入一定量的烟气,不但能够减少了锅炉一次风的使用量,而且能够将NOx控制在合格范围之内,同时由于取消了一次风的暖风器,减少了一次风管道的阻力,降低了一次风机的功耗。
实施例四:
图7本发明提供的褐煤机组的燃烧控制方法的示意图。所述方法包括:
S701:将引风机出口送出的烟气反馈到一次风机入口;
S702:所述的一次风机将反馈的烟气与外部送入的空气混合,并将混合气体通过空预器和磨煤机送入所述锅炉对褐煤进行燃烧。
为了更详细的阐述本发明实施例提供的方法。此处,请参看图5提供的褐煤机组的燃烧控制***。在本实施例中,由于从引风机501反馈的烟气具有一定热量,把由从引风机501反馈的烟气于外部送入的空气混合得到混合气体。相对于现有技术中只使用空气作为干燥剂,本实例将所述混合气体作为干燥剂,能够利用低温烟气的热量对褐煤进行干燥,减少空气的使用量。
在本实施例中,所述的方法还包括:对一次风机送出的所述混合气体的氧气含量进行检查,并根据所述的氧气含量对反馈到一次风机入口的烟气量进行调节。
在本实施例中,所述的方法还包括:对一次风机送出的所述混合气体的氧气含量进行检查,并根据所述的氧气含量对反馈到一次风机入口的空气量进行调节。
所述的方法还包括:获取所述一次风机出口的混合气体总量,根据所述氧气含量与混合气体的比例对反馈到一次风机入口的烟气量进行调节。
所述的方法还包括:获取所述一次风机出口的混合气体中的空气含量,根据所述空气含量对反馈到一次风机入口的空气量进行调节。
以下对控制一次风率具体介绍:
1)根据一次风机出口的总烟气量/空气量总量与一次风机出口氧量获得一次风空气量:
式中:
MPrA为一次风机出口烟/空混合物中的空气量;
MA&G为一次风机出口烟/空混合物总量;
O2,prA为一次风机出口烟/空混合物中的氧气体积比例。
2)根据燃料的条件确定一次空气与烟气的混合物的流量:
式中:
Max为取大;
Mcoal为燃料的质量流量,取给煤机的给煤量输出;
k为风煤比控制参数,即一次风空气/烟气混合物的质量流量与给煤量的比值,它与燃料量成正比,大致的把磨煤机出口温度控制在60~80℃的要范围之内;
Mmin为磨煤机所能承受的最小风量,由磨煤机本身所决定。
3)挡板的调节用于控制一次风问题与烟气量之间的比例,假定其为12%(此时的一次风总量中烟气与空气的比例约为1∶1),如果风量氧量低于该值,则开大挡板,反之如果风量中的氧量高于该值,则关小挡板。可用一个PI或PID调节器进行调节。
4)通过磨煤机出口的温度来精确控制一次风烟混合物的总量,先通过条件(2)计算最小一次风烟混合物的总量,作为基本线进行PI调节的初值,如果出口温度低,加加大总一次风烟混合物的总量,反之,则减少一次风烟混合物的总量;如果在最低风量以下,磨煤机出口温度还高,则减少抽取烟气量,不管氧量定值。
本发明的有益效果在于,通过烟气调节装置通过烟道连接于所述引风机出口与所述一次风机入口之间,在一次风中掺入一定量的烟气,不但能够减少了锅炉一次风的使用量,而且能够将NOx控制在合格范围之内,同时由于取消了一次风的暖风器,减少了一次风管道的阻力,降低了一次风机的功耗。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的单元或流程并不一定是实施本发明所必须的。上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上实施例,只是本发明优选的具体实施方式,所属领域的技术人员在本发明实施例的技术方案内进行的通常变化、更改或者替换都应包含在本发明的保护范围之内。