一種鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)及鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)及鍋爐，屬于燃燒器運行氧量控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，為降低NOx排放濃度，煤粉鍋爐通常采用低NOx燃燒技術(shù)。與傳統(tǒng)的煤粉燃燒技術(shù)相比，低NOx燃燒技術(shù)具有投資和運行費用低、技術(shù)成熟、減排效果明顯等優(yōu)點。結(jié)合圖1所示，現(xiàn)有的低NOx燃燒技術(shù)主要通過分離的燃盡風，在主燃區(qū)與燃盡區(qū)之間構(gòu)建了一個還原區(qū)，并利用主燃區(qū)欠氧燃燒產(chǎn)生的還原性氣體來還原主燃區(qū)中燃燒生成的少量NOx，從而進一步減少NOx排放量。通常情況下，燃盡風在還原區(qū)上方補入，以保證鍋爐爐膛出口存在一定的過量空氣，使爐膛內(nèi)剩余的可燃物完全燃盡。
[0003]其中，鍋爐爐膛出口的過量空氣量可通過鍋爐運行氧量進行表征，并采用電化學(xué)氧量計實現(xiàn)在線測量。若鍋爐運行氧量過大，會增加排煙熱損失，降低鍋爐熱效率，同時還會增加爐膛出口的NOx濃度;若運行氧量過小，又會增加不完全燃燒損失，導(dǎo)致燃料消耗量增大。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為解決現(xiàn)有的低NOx燃燒技術(shù)存在的無法在保證高效燃燒的同時又能維持低水平的爐膛出口NOx濃度的問題，進而提出了一種鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)及鍋爐，具體包括如下的技術(shù)方案:
[0005]—種鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)，包括:運行氧量檢測裝置、送風量控制裝置以及運行氧量確定裝置;所述運行氧量檢測裝置設(shè)置在鍋爐脫硝裝置的煙氣入口處，所述運行氧量檢測裝置與所述送風量控制裝置連接，所述送風量控制裝置與所述運行氧量確定裝置連接。
[0006]本實用新型的有益效果是:通過確定的低NOx燃燒鍋爐的運行氧量對脫硝裝置的煙氣入口處的運行氧量進行控制，實現(xiàn)了自動控制鍋爐的運行氧量，在保證高效燃燒的同時又能維持低水平的爐膛出口 NOx濃度。
【附圖說明】
[0007]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用低NOx燃燒技術(shù)的鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2以示例的方式示出了鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖3以示例的方式示出了送風量控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖4以示例的方式示出了運行氧量確定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖5以示例的方式示出了安裝有鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)的鍋爐結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖6以示例的方式示出了鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)的操作方法示意圖。
【具體實施方式】
[0013]本【具體實施方式】提出了一種鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)，結(jié)合圖2所示，包括:運行氧量檢測裝置21、送風量控制裝置22以及運行氧量確定裝置23;所述運行氧量檢測裝置設(shè)置21在鍋爐脫硝裝置的煙氣入口處，運行氧量檢測21裝置與送風量控制裝置22連接，送風量控制裝置22與運行氧量確定裝置23連接。
[0014]可選的，結(jié)合圖3所示，在送風量控制裝置22中包括:當前運行氧量輸入模塊221、比較器222和風力控制模塊223;當前運行氧量輸入模塊221與比較器222連接，比較器222與風力控制模塊223連接。
[0015]可選的，結(jié)合圖3所示，在送風量控制裝置22中還包括:風機控制模塊224，風力控制模塊223與風機控制模塊224連接。
[0016]可選的，結(jié)合圖4所示，在運行氧量確定裝置23中包括:參數(shù)輸入模塊231、當前運行負荷輸入模塊232和運行氧量確定模塊233;參數(shù)輸入模塊231和當前運行負荷輸入模塊232分別與運行氧量確定模塊233連接。
[0017]可選的，結(jié)合圖4所示，在運行氧量確定裝置23中還包括:運行氧量比較器234，運行氧量比較器234與運行氧量確定模塊233連接。
[0018]可選的，在運行氧量確定裝置23中還包括煙氣分析器，該煙氣分析器與運行氧量確定模塊233連接。該煙氣分析器可采用MRU4000或TESTO系列煙氣分析儀，用于檢測脫硝裝置的煙氣入口出的煙氣中CO和NOx的濃度。
[0019]下面通過具體的實施例對本實用新型提出的鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)進行詳細說明。
[0020]實施例一
[0021]本實施例提出了一種鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置在如圖5所示的安裝有控制設(shè)備的鍋爐中。該鍋爐設(shè)置有基于低NOx燃燒技術(shù)的爐膛51、省煤器52、空氣預(yù)熱器53、送風機54和脫硝裝置55;脫硝裝置55設(shè)置在省煤器52和空氣預(yù)熱器53之間，在脫硝裝置55的煙氣入口處設(shè)置有運行氧量檢測裝置21，送風量控制裝置22與送風機54連接，用于控制送風機54的送風量。
[0022]其中，送風機54的出風量可以通過變頻電機、風機動葉或風機出口擋板等方式調(diào)
-K-
T O
[0023]圖6所示的是本實施例提出的鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)的操作方法示例，首先由參數(shù)輸入模塊231輸入鍋爐當前負荷確定3-5個穩(wěn)定負荷狀態(tài)下的運行氧量值，并通過當前運行負荷輸入模塊232輸入鍋爐當前運行負荷，然后通過運行氧量確定模塊233計算獲得鍋爐運行氧量O2'
[0024]其中，運行氧量確定模塊233可通過現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案確定運行氧量，例如:通過建立鍋爐的網(wǎng)格化結(jié)構(gòu)模型以及煤粉燃燒所形成的各個理化過程的數(shù)學(xué)模型對鍋爐改變?nèi)济悍N類后的煤粉燃燒過程進行模擬，以獲取鍋爐的各種氧量情況與鍋爐燃燒性能指標之間的對應(yīng)關(guān)系，從而確定鍋爐的運行氧量;又如:通過獲取的負荷指令和實際負荷計算獲得主控風量值，再根據(jù)該主控風量值、給水控制修正系數(shù)和CO濃度修正系數(shù)計算獲得風量參考值，并根據(jù)該風量參考值設(shè)定鍋爐的運行氧量。
[0025]若運行氧量比較器234確定計算獲得的鍋爐運行氧量0/大于送風機54的設(shè)計最小通風量Vq，則不改變鍋爐運行氧量0/的取值;若運行氧量比較器234確定此時計算獲得的鍋爐運行氧量0/小于送風機54的設(shè)計最小通風量Vo，則可通過運行氧量比較器234將鍋爐運行氧量O2*確定為送風機54的設(shè)計最小通風量Vo。
[0026]最后由前運行氧量輸入模塊221輸入鍋爐當前運行氧量02，再由比較器222確定鍋爐運行氧量0/與鍋爐當前運行氧量O2與的比較結(jié)果(02*-02)，最后由風力控制模塊223根據(jù)該比較結(jié)果通過風機控制模塊224控制送風機54的送風量。例如，通過電站鍋爐DCS系統(tǒng)中的現(xiàn)有邏輯塊設(shè)置，當鍋爐當前運行氧量與鍋爐最佳運行氧量的比較結(jié)果大于預(yù)設(shè)的含氧量偏差△時(02-02*> A )，則減小送風機54的送風量；當鍋爐當前運行氧量與鍋爐運行氧量的比較結(jié)果小于預(yù)設(shè)的含氧量偏差-Δ時(02-0/〈_Δ )，則增加送風機54的送風量。
[0027]其中，預(yù)設(shè)的含氧量偏差△可根據(jù)含氧量監(jiān)測點75的測點示數(shù)的實際波動幅度確定。
[0028]采用本【具體實施方式】提供技術(shù)方案，通過確定的低NOx燃燒鍋爐的運行氧量對脫硝裝置的煙氣入口處的運行氧量進行控制，實現(xiàn)了自動控制鍋爐的運行氧量，在保證高效燃燒的同時又能維持低水平的爐膛出口NOx濃度。
[0029]本【具體實施方式】是對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，其中的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而并不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有經(jīng)過創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施方式都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:運行氧量檢測裝置、送風量控制裝置以及運行氧量確定裝置;所述運行氧量檢測裝置設(shè)置在鍋爐脫硝裝置的煙氣入口處，所述運行氧量檢測裝置與所述送風量控制裝置連接，所述送風量控制裝置與所述運行氧量確定裝置連接。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述送風量控制裝置中包括:當前運行氧量輸入模塊、比較器和風力控制模塊;所述當前運行氧量輸入模塊與所述比較器連接，所述比較器與所述風力控制模塊連接。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述送風量控制裝置中還包括:風機控制模塊，所述風力控制模塊與所述風機控制模塊連接。4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風機控制模塊通過變頻電機、風機動葉或風機出口擋板調(diào)節(jié)所述送風機的送風量。5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述運行氧量確定裝置中包括:參數(shù)輸入模塊、當前運行負荷輸入模塊和運行氧量確定模塊;所述參數(shù)輸入模塊和所述當前運行負荷輸入模塊分別與所述運行氧量確定模塊連接。6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述運行氧量確定裝置中還包括:運行氧量比較器，所述運行氧量比較器與所述運行氧量確定模塊連接。7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述運行氧量確定裝置中還包括:煙氣分析器，所述煙氣分析器與所述運行氧量確定模塊連接。8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述送風量控制裝置中包括:當前運行氧量輸入模塊、比較器、風力控制模塊和風機控制模塊，所述當前運行氧量輸入模塊與所述比較器連接，所述比較器與所述風力控制模塊連接，所述風力控制模塊與所述風機控制模塊連接;在所述運行氧量確定裝置中包括:參數(shù)輸入模塊、當前運行負荷輸入模塊、運行氧量確定模塊和運行氧量比較器，所述參數(shù)輸入模塊和所述當前運行負荷輸入模塊分別與所述運行氧量確定模塊連接，所述運行氧量比較器與所述運行氧量確定模塊連接。9.一種設(shè)置有權(quán)利要求1至8任意一項權(quán)利要求所述的鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)的鍋爐，其特征在于，所述鍋爐還包括省煤器、空氣預(yù)熱器、送風機和脫硝裝置，所述空氣預(yù)熱器設(shè)置在所述鍋爐的爐膛末端，所述送風機的出風口連接所述空氣預(yù)熱器的進風口，所述脫硝裝置設(shè)置在所述空氣預(yù)熱器的出風口處，所述省煤器設(shè)置在所述脫硝裝置的煙氣入口處，所述鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)的運行氧量檢測裝置設(shè)置在所述脫硝裝置的煙氣入口處，所述鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)的送風量控制裝置與所述送風機的風量控制端連接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種鍋爐運行氧量自動控制系統(tǒng)及鍋爐，屬于燃燒器運行氧量控制技術(shù)領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括：運行氧量檢測裝置、送風量控制裝置以及運行氧量確定裝置；所述運行氧量檢測裝置設(shè)置在鍋爐脫硝裝置的煙氣入口處，所述運行氧量檢測裝置與所述送風量控制裝置連接，所述送風量控制裝置與所述運行氧量確定裝置連接。本實用新型通過確定的低NOx燃燒鍋爐的運行氧量對脫硝裝置的煙氣入口處的運行氧量進行控制，實現(xiàn)了自動控制鍋爐的運行氧量，在保證高效燃燒的同時又能維持低水平的爐膛出口NOx濃度。
【IPC分類】F23C7/06, F23N3/00, F23J15/00
【公開號】CN205316379
【申請?zhí)枴緾N201620106067
【發(fā)明人】李金晶, 付俊杰, 張清峰, 趙振寧, 焦開明, 趙計平, 韓志成, 李樂義
【申請人】華北電力科學(xué)研究院有限責任公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年2月2日