CN113847620B - 一种燃烧锅炉稳燃控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃烧锅炉稳燃控制方法，其包括燃烧检测器对炉膛内火焰强度值进行检测；将检测到的火焰强度值输入到第一控制器；第一控制器内预设有第一强度值和第二强度值，通过将火焰强度值与第一强度值和第二强度值比较，根据比较结果第一控制器对调节阀和燃油助燃装置发出指令；燃油助燃装置接收到第二指令，喷出燃油进行助燃，增强炉膛内的燃烧状况，起到稳定燃烧的作用，燃油助燃装置收到第三指令，燃油助燃装置停止喷油，避免炉膛内燃烧过旺，导致温度过高，通过自动控制的方式，燃油助燃装置能够及时进行喷油，避免喷油滞后，处理不及时，导致燃烧情况不稳定，影响热量输出，导致发电不稳定。

Description

一种燃烧锅炉稳燃控制方法

技术领域

本发明涉及火力发电燃煤机组技术领域，特别是一种燃烧锅炉稳燃控制方法。

背景技术

燃煤发电机组工作原理是将煤燃烧产生的热能，通过发电动力装置(电厂锅炉、汽轮机和发电机及其辅助装置等)转换成电能。燃煤发电历史较悠久，也是较为重要的一种，燃煤发电机组主要由燃烧***(以锅炉为核心)、汽水***(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道和水冷壁等组成)、电气***(以汽轮发电机、主变压器等为主)和控制***等组成。

目前，很多燃煤火电厂大多采用配煤掺烧的方法，将几种不同煤种混合送入炉膛燃烧，这种方法造成容易燃烧不稳定，此时需要通过投油稳定燃烧状况，而人为判断燃烧状况不好后，再投入喷油容易造成滞后，处理不及时，导致燃烧情况不稳定，影响热量输出，导致发电不稳定。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明所要解决的技术问题是：燃煤机组中锅炉内因为煤质或其它原因造成燃烧情况不稳定，需要油枪快速投入稳定燃烧，防止因燃烧情况不稳定造成机组灭火停机。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种燃烧锅炉稳燃控制方法，其包括燃烧检测器对炉膛内火焰强度值进行检测；将检测到的火焰强度值输入到第一控制器；第一控制器内预设有第一强度值和第二强度值，通过将火焰强度值与第一强度值和第二强度值比较，根据比较结果第一控制器对调节阀和燃油助燃装置发出指令；调节阀根据指令对煤粉输送管内煤粉的输入流量进行调节；燃油助燃装置根据指令喷出燃油进行助燃。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：所述第二强度值低于第一强度值，第一控制器将所述火焰强度值与第一强度值对比，所述火焰强度值低于第一强度值；第一控制器将所述火焰强度值与第二强度值对比，所述火焰强度值高于第二强度值，第一控制器对调节阀发出第一指令；调节阀根据第一指令对煤粉输送管内煤粉的输入流量进行调节。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：第一控制器将所述火焰强度值与第一强度值对比，所述火焰强度值低于第一强度值；第一控制器将所述火焰强度值与第二强度值对比，所述火焰强度值低于第二强度值，第一控制器对调节阀发出第二指令；燃油助燃装置接收到第二指令，喷出燃油进行助燃。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：所述燃烧检测装置对炉膛内火焰强度值进行持续检测，并发送到第一控制器，接收到的所述火焰强度值，高于所述第二强度值，第一控制器对燃油助燃装置发出第三指令；燃油助燃装置接收到第三指令，燃油助燃装置停止喷油。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：所述煤粉燃烧器通过输煤管与磨煤机连接，磨煤机把煤炭破碎成粉末状，并通过输煤管输送到煤粉燃烧器。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：通过压力表对炉膛内的压力进行检测，并将检测的压力值进行发送；第二控制器接收到所述压力值，第二控制器与压力开关建立联系；压力开关激活或者关闭燃油助燃装置。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：所述第二控制器内预设有第一压力值和第二压力值，并且第二压力值大于第一压力值，第二控制器接收到压力值；将所述压力值与第一压力值比较，压力值大于第一压力值；将所述压力值与第二压力值比较，压力值小于第二压力值，对压力开关发出第四指令；压力开关接收第四指令，激活燃油助燃装置；

所述燃油助燃装置激活后受控于第一控制器发出第二指令和第三指令。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：将所述压力值与第一压力值比较，压力值小于第一压力值；对压力开关发出第五指令；压力开关接收第五指令，关闭燃油助燃装置所述燃油助燃装置关闭后，不再接收第一控制器发出的第二指令和第三指令。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：所述炉膛内设置有若干燃烧层，燃烧层之间设置有空隙，用于安装煤粉燃烧器，燃油助燃装置对应煤粉燃烧器设置。

作为本发明所述燃烧锅炉稳燃控制方法的一种优选方案，其中：所述压力表在炉膛内设置有若干个，第二控制器与计算机连接，计算机计算所述压力值的平均压力值；计算机将平均值输入的平均压力值输入第二控制器，与所述第二控制器内预设有第一压力值和第二压力值，进行比较。

本发明的有益效果：本发明通过燃烧检测器燃烧检测器对炉膛内火焰强度值进行实时持续检测；将检测到的火焰强度值输入到第一控制器，第一控制器对调节阀和燃油助燃装置发出指令；燃油助燃装置根据指令喷出燃油进行助燃，燃油助燃装置接收到第二指令，喷出燃油进行助燃，增强炉膛内的燃烧状况，起到稳定燃烧的作用，燃油助燃装置收到第三指令，燃油助燃装置停止喷油，避免炉膛内燃烧过旺，导致温度过高，通过自动控制的方式，燃油助燃装置能够及时进行喷油，避免喷油滞后，处理不及时，导致燃烧情况不稳定，影响热量输出，导致发电不稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为第一个实施例的流程图。

图2为第二个实施例中的第一控制器控制逻辑图。

图3为第二个实施例中的压力表控制流程图。

图4为第二个实施例中的第二控制器控制逻辑图。

图5为第三个实施例中的煤粉燃烧器和燃油助燃装置控制流程图。

图6为第三个实施例中的燃油助燃装置控制流程图。

图7为第四个实施例中的燃油助燃装置中的油枪投油控制条件示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种燃烧锅炉稳燃控制方法，燃烧检测器对炉膛内火焰强度值进行检测，能够对燃烧检测器对炉膛内火焰强度值进行实时持续检测；将检测到的火焰强度值输入到第一控制器，第一控制器采用现有的MCF52233CVM60控制器；第一控制器内预设有第一强度值和第二强度值，通过将火焰强度值与第一强度值和第二强度值比较，根据比较结果第一控制器对调节阀和燃油助燃装置发出指令，第一控制器发出的指令包括第一指令，第二指令和第三指令。

调节阀根据指令对煤粉输送管内煤粉的输入流量进行调节，调节阀根据第一指令对煤粉输送管内煤粉的输入流量进行调节，对炉膛内煤粉的输入量进行控制，进而调节炉膛内的燃烧状况，使燃烧更加稳定；燃油助燃装置根据指令喷出燃油进行助燃，燃油助燃装置接收到第二指令，喷出燃油进行助燃，增强炉膛内的燃烧状况，起到稳定燃烧的作用，燃油助燃装置收到第三指令，燃油助燃装置停止喷油，避免炉膛内燃烧过旺，导致温度过高。

实施例2

参照图2～4，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，所述第二强度值低于第一强度值，第一控制器将所述火焰强度值与第一强度值对比，所述火焰强度值低于第一强度值；第一控制器将所述火焰强度值与第二强度值对比，所述火焰强度值高于第二强度值，第一控制器对调节阀发出第一指令；调节阀根据第一指令对煤粉输送管内煤粉的输入流量进行调节，对炉膛内煤粉的输入量进行控制，进而调节炉膛内的燃烧状况，使燃烧更加稳定。

第一控制器将所述火焰强度值与第一强度值对比，所述火焰强度值低于第一强度值；第一控制器将所述火焰强度值与第二强度值对比，所述火焰强度值低于第二强度值，第一控制器对调节阀发出第二指令；燃油助燃装置接收到第二指令，喷出燃油进行助燃，增强炉膛内的燃烧状况，起到稳定燃烧的作用。

所述燃烧检测装置对炉膛内火焰强度值进行持续检测，并发送到第一控制器，接收到的所述火焰强度值，高于所述第二强度值，第一控制器对燃油助燃装置发出第三指令；燃油助燃装置接收到第三指令，燃油助燃装置停止喷油，避免炉膛内燃烧过旺，导致温度过高。

所述煤粉燃烧器通过输煤管与磨煤机连接，磨煤机把煤炭破碎成粉末状，并通过输煤管输送到煤粉燃烧器，通过现有的磨煤机把煤炭破碎成粉末状，有利于煤炭燃烧更加充分，增强资源的有效利用，有利于节约资源，并通过输煤管将煤粉输送到现有的煤粉燃烧器，煤粉燃烧器能够将喷出并点燃。

通过压力表对炉膛内的压力进行检测，并将检测的压力值进行发送；第二控制器接收到所述压力值，第二控制器与压力开关建立联系，第二控制器采用现有的MCF52233CVM60控制器，第二控制器能够将指令发送到压力开关，第二控制器发出的指令包括第四指令和第五指令；压力开关激活或者关闭燃油助燃装置，激活燃油助燃装置后，燃油助燃装置能够接收第一控制器发出的第二指令和第三指令；关闭燃油助燃装置后，燃油助燃装置后不能在接收第一控制器发出的第二指令和第三指令。

所述第二控制器内预设有第一压力值和第二压力值，并且第二压力值大于第一压力值(本实施例中第一压力值设置为-900pa，第二压力值设置为1100pa)，第二控制器接收到压力值；将所述压力值与第一压力值比较，压力值大于第一压力值；将所述压力值与第二压力值比较，压力值小于第二压力值，对压力开关发出第四指令；压力开关接收第四指令，激活燃油助燃装置；所述燃油助燃装置激活后受控于第一控制器发出第二指令和第三指令。

将所述压力值与第一压力值比较，压力值小于第一压力值；对压力开关发出第五指令；压力开关接收第五指令，关闭燃油助燃装置所述燃油助燃装置关闭后，不再接收第一控制器发出的第二指令和第三指令，防止炉膛内出现爆燃的现象。

所述炉膛内设置有若干燃烧层，有利于使炉膛内的燃烧更加稳定，燃烧层之间设置有空隙，用于安装煤粉燃烧器，燃油助燃装置对应煤粉燃烧器设置。

所述压力表在炉膛内设置有若干个，第二控制器与计算机连接，计算机计算所述压力值的平均压力值；计算机将平均值输入的平均压力值输入第二控制器，与所述第二控制器内预设有第一压力值和第二压力值，进行比较，有利于保证输入到第二控制器中的压力值能够准确反应炉膛内的压力状况，避免由输入第二控制器中的压力值不准确，导致第二控制器发出不符合炉膛内真实状况的指令，出现错误调控。

实施例3

参照图5和6，为本发明第三个实施例，该实施例基于以上两个实施例，

炉膛共设置5层燃烧层，从下到上依次是A层、B层、C层、D层和E层，煤层燃烧***有4支煤粉燃烧器，煤粉燃烧器通过输煤管与磨煤机连接，磨煤机把煤炭破碎成粉末状，并通过输煤管输送到煤粉燃烧器，每支煤粉燃烧器对应配置有燃油助燃装置，燃油助燃装置包括A1油枪、A2油枪、A3油枪和A4油枪四支油枪，油枪对应煤粉燃烧器设置，煤粉燃烧器和燃油助燃装置并配套现有的煤粉燃烧检测装置及燃油燃烧检测装置，煤粉燃烧检测装置用于检测煤粉的燃烧状态，燃油燃烧检测装置用于检测油枪喷出燃油的燃烧状态，燃油助燃装置在炉膛顶壁有4组压力表，压力表持续检测压力。

正常锅炉燃烧，输煤管内的煤粉按照一定流量(4L/s)进行输煤，满足燃烧层燃烧所需的能量，在配煤掺烧过程中(燃煤火电厂的煤炭采购面临巨大压力。对此燃煤火电厂大多采用配煤掺烧的方法，将几种不同煤种混合送入炉膛燃烧)、底层燃烧层(A层)作为稳燃层，保持长期工作状态，当输煤管道进行配煤掺烧或者出现问题甚至中断时，底层燃烧层(A层)稳燃将不可靠，存在炉膛灭火的风险。

稳燃层以A层为例：当煤粉燃烧检测装置检测到A1油枪对应的煤粉燃烧器火检开关量信号消失，且火焰检测强度值低于50％(现有的燃烧检测器火焰检测强度显示是百分比)，第一控制器发送指令对应的A1油枪将自动投入助燃，当煤粉燃烧检测装置检测到A2油枪对应的煤粉燃烧器火检开关量信号消失，且火焰检测强度值低于50％，第一控制器发送指令对应的A2油枪将自动投入助燃。

以此类推其B层、C层、D层和E层燃烧层各自层的油枪进行助燃。

如果遇到同一层(例如A层)煤粉燃烧器火检信号有两个消失，且火焰强度值低于50％，将自动投入A1、A2、A3、A4四支油枪同时喷油助燃，对于非稳燃层B层、C层、D层和E层，当出现单个煤粉燃烧器不稳定燃烧时，自动投入对应燃烧层的油枪，当出现同一层煤粉燃烧器2个以上火检信号消失，且火焰检测强度值低于50％时，将投入同一层全部油枪助燃，同时将自动控制同一侧炉膛最底层(A层)燃油助燃装置的4支油枪同时喷油助燃，确保燃烧稳定。

通过燃油助燃后，炉膛稳定燃烧，下一步将逐步控制燃油助燃装置的油枪逐个关闭，以A层为例，在A1油枪投入后，煤火检开关量信号恢复，模拟量信号稳定50％后，等待3分钟，A1油枪自动退出运行。

如A层燃烧整体不稳定(例如A1、A2煤粉燃烧不稳定)，A层和D层油枪均投入时，待A层煤粉火检开关量信号恢复3个以上，同时对应的模拟量信号大于50％后，等待3分钟燃烧稳定，首先退出D层D1和D4两支油枪，再等待2分钟燃烧稳定，自动退出D层D2和D3两支油枪，再等待2分钟燃烧稳定，退出运行中未灭火的(A3、A4)两支油枪，等待3分钟燃烧稳定，再退出A1、A2两支油枪其中火焰检测强度值值比较高的一支，再等待3分钟，自动退出最后一支油枪。整个过程中，确保燃烧稳定，如果出现煤粉火检信号消失情况，将按照投入条件，自动投入各层燃烧器，投入指令优先于退出指令。

对于上层例如B层，如果B层燃烧不稳定(B1、B2)，B层和A层的油枪将投入，B层和A层燃烧层稳定燃烧后，退出过程将优先从A层开始，首先是A1、A4，其次是A2、A3，然后是B3、B4,之后是B1、B2，整个退出过程坚持投入指令优先退出指令。

另外，为了保证炉膛安全，将炉膛顶部的压力值作为了是否允许油枪投入的判断，当压力在±1000Pa(正常运行压力值为100pa)范围内，允许投入油枪；当超过该压力值时，将不允许投入，当炉膛顶部的压力开关量信号触发时也不允许投入，并自动关闭燃油管道总门、以及然后管道分支阀门。防止锅炉爆燃，压力值在炉膛左右两侧各2个，通过去除最大值和最小值，剩余两个求平均值得出。

实施例4

参照图7，为本发明第四个实施例，该实施例基于以上三个实施例，

油枪投油时的情况，第一，可以通过油枪的开关进行投油；第二，需要等磨煤机启动后180s才能开始投油，因为磨煤机刚启动时，燃烧状况一般不好，待运行稳定后若燃烧状况还很糟糕，才允许投油稳燃，实际工作时一般是磨煤机运行180s后，180s这个数值可以根据现场实际情况修改；第三，机组负荷在一定范围内，这个条件的设置是为了更好地适应负荷变化，只有在正常运行工况下才允许投油稳燃，若此时炉膛已经灭火，炉膛内积聚大量煤粉，此时投油容易引起爆燃事故，可以选择在某个负荷段投入断煤投油模式；第四，B给煤机指令与反馈偏差大，这个是判断断煤的直接条件，指令与反馈偏差大延时某个时间后如果还存在，则基本判断煤层断煤，应投入油枪，进行稳燃。上层断煤情况发生时，投入底层油枪中的2支，延时一段时间后如180s如果断煤还存在，则投入剩下的2支油枪。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种燃烧锅炉稳燃控制方法，其特征在于：包括，

燃烧检测器对炉膛内火焰强度值进行检测；

将检测到的火焰强度值输入到第一控制器；

第一控制器内预设有第一强度值和第二强度值，通过将火焰强度值与第一强度值和第二强度值比较，根据比较结果第一控制器对调节阀和燃油助燃装置发出指令；

调节阀根据指令对煤粉输送管内煤粉的输入流量进行调节；

燃油助燃装置根据指令喷出燃油进行助燃；

所述第二强度值低于第一强度值，第一控制器将所述火焰强度值与第一强度值对比，所述火焰强度值低于第一强度值；

第一控制器将所述火焰强度值与第二强度值对比，所述火焰强度值高于第二强度值，第一控制器对调节阀发出第一指令；

第一控制器将所述火焰强度值与第一强度值对比，所述火焰强度值低于第一强度值；

第一控制器将所述火焰强度值与第二强度值对比，所述火焰强度值低于第二强度值，第一控制器对调节阀发出第二指令；

燃油助燃装置接收到第二指令，喷出燃油进行助燃；

调节阀根据第一指令对煤粉输送管内煤粉的输入流量进行调节；

所述燃烧检测器对炉膛内火焰强度值进行持续检测，并发送到第一控制器，接收到的所述火焰强度值，高于所述第二强度值，第一控制器对燃油助燃装置发出第三指令；

燃油助燃装置接收到第三指令，燃油助燃装置停止喷油；

煤粉燃烧器通过输煤管与磨煤机连接，磨煤机把煤炭破碎成粉末状，并通过输煤管输送到煤粉燃烧器；

通过压力表对炉膛内的压力进行检测，并将检测的压力值进行发送；

第二控制器接收到所述压力值，第二控制器与压力开关建立联系；

压力开关激活或者关闭燃油助燃装置；

所述压力表在炉膛内设置有若干个，第二控制器与计算机连接，计算机计算所述压力值的平均压力值；

计算机将平均值输入的平均压力值输入第二控制器，与所述第二控制器内预设有第一压力值和第二压力值，进行比较。

2.如权利要求1所述的燃烧锅炉稳燃控制方法，其特征在于：

所述第二控制器内预设有第一压力值和第二压力值，并且第二压力值大于第一压力值，第二控制器接收到压力值；

将所述压力值与第一压力值比较，压力值大于第一压力值；

将所述压力值与第二压力值比较，压力值小于第二压力值，对压力开关发出第四指令；

压力开关接收第四指令，激活燃油助燃装置；

所述燃油助燃装置激活后受控于第一控制器发出第二指令和第三指令。

3.如权利要求2所述的燃烧锅炉稳燃控制方法，其特征在于：

将所述压力值与第一压力值比较，压力值小于第一压力值；

对压力开关发出第五指令；

压力开关接收第五指令，关闭燃油助燃装置

所述燃油助燃装置关闭后，不再接收第一控制器发出的第二指令和第三指令。

4.如权利要求3所述的燃烧锅炉稳燃控制方法，其特征在于：所述炉膛内设置有若干燃烧层，燃烧层之间设置有空隙，用于安装煤粉燃烧器，燃油助燃装置对应煤粉燃烧器设置。