CN101943396A - 煤粉锅炉的燃烧控制方法和燃烧控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤粉锅炉的燃烧控制方法和燃烧控制系统，以克服现有技术中煤粉锅炉燃烧不稳定和低效燃烧的问题。该方法包括：在煤粉锅炉点火之后，在火焰强度达到预设强度的情况下，向煤粉锅炉供给小量二次风，之后向煤粉锅炉供给一次风，再供给粉煤，煤粉点燃并稳定燃烧后，逐步增大二次风量。采用本发明的技术方案，有助于保证煤粉锅炉的稳定高效运行。

Description

煤粉锅炉的燃烧控制方法和燃烧控制系统

技术领域

本发明涉及工业锅炉技术领域，特别地涉及一种煤粉锅炉的燃烧控制方法和燃烧控制系统。

背景技术

工业锅炉是生产过程中的重要动力设备，其控制质量的优劣直接影响到相关装置生产过程的稳定性。目前，工业锅炉控制系统种类很多，但现有的自控系统只实现了基本的数据显示和电机的启停，无法保证锅炉的高效稳定运行。

应用于工业的煤粉锅炉是近几年出现的新型燃煤锅炉，这种锅炉主要是将煤块研磨成粉煤然后通过气流将粉煤输入煤粉锅炉进行燃烧，其具有燃烧效率高，可即开即停等很多特点。目前燃烧粉煤的锅炉还有火电站所用的发电燃煤锅炉，其用煤量较大，对于燃烧稳定性的要求相对于工业煤粉锅炉来说较低。而工业煤粉锅炉用煤量较小，对燃烧稳定性的要求比较高。目前，对于应用于工业的煤粉锅炉的燃烧控制的技术尚未成熟，燃烧的稳定性不足，而且煤粉锅炉的点火成功率较低。

发明内容

本发明提出一种煤粉锅炉的燃烧控制方法和燃烧控制系统，主要目的是解决现有技术中煤粉锅炉的点火成功率较低的问题，另一目的是解决煤粉锅炉燃烧稳定性不足的问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种煤粉锅炉的燃烧控制方法。

本发明的煤粉锅炉的燃烧控制方法包括：在煤粉锅炉点火之后，在火焰强度达到预设强度的情况下向煤粉锅炉供给二次风；向煤粉锅炉供给一次风，然后再供给粉煤；增加向煤粉锅炉的二次风供给量。

进一步地，还包括：检测出水温度或蒸汽压力，然后与设定值比较，得出锅炉负荷调整值；保持当前一次风的风量不变，根据锅炉负荷调整值调整煤粉供应量。

进一步地，还包括：检测煤粉锅炉尾部烟气的氧含量，在该氧含量小于第一氧含量设定值的情况下，向煤粉锅炉增加二次风的供给量；在该氧含量大于第二氧含量设定值的情况下，向煤粉锅炉减少二次风的供给量。

进一步地，在向煤粉锅炉增加二次风的供给量之后，所述方法还包括：检测煤粉锅炉的炉膛负压，在炉膛负压大于第一压力设定值的情况下，加大煤粉锅炉的引风量；在炉膛负压小于第二压力设定值的情况下，减少煤粉锅炉的引风量。

为实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种煤粉锅炉的燃烧控制系统。

本发明的煤粉锅炉的燃烧控制系统包括：火焰检测装置，用于检测煤粉锅炉的火焰强度；一次风供应装置，用于向煤粉锅炉供给一次风；二次风供应装置，用于向煤粉锅炉供给二次风；粉煤供应装置，用于向煤粉锅炉供给粉煤；控制装置，用于在煤粉锅炉点火之后判断火焰强度，在火焰强度达到预设强度的情况下控制二次风供应装置向煤粉锅炉供给二次风，然后控制一次风供应装置向煤粉锅炉供给一次风，控制粉煤供应装置向煤粉锅炉供给粉煤，再控制二次风供应装置增加向煤粉锅炉的二次风供给量。

进一步地，还包括与所述控制装置连接的气体流量计。

进一步地，还包括与所述控制装置连接的测温装置或测压装置，分别用于检测煤粉锅炉的出水温度或蒸汽压力

进一步地，还包括与所述控制装置连接的烟气检测装置，用于检测煤粉锅炉尾部烟气的氧含量。

进一步地，还包括与所述控制装置连接的炉膛负压检测装置。

进一步地，还包括所述炉膛负压检测装置为压力变送器。

根据本发明的技术方案，通过检测火焰强度以及检测结果供应二次风，并在供给粉煤之后增加二次风的供给量，使煤粉锅炉的燃烧运行平稳进行，有助于提高其燃烧效率。通过检测煤粉锅炉尾部烟气的氧含量来调整用于供氧的二次风，有助于较为准确地保证炉膛的供氧。通过检测炉膛负压，有助于保证炉膛处于微负压状态。因此本发明的技术方案还有助于使煤粉锅炉的运行状态较为稳定。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的煤粉锅炉的燃烧控制方法主要步骤的示意图；

图2是根据本发明实施例的煤粉锅炉的燃烧控制系统的结构的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的煤粉锅炉的燃烧控制方法主要步骤的示意图。如图1所示，本发明实施例的煤粉锅炉的燃烧控制方法主要包括如下步骤：

步骤S10：获取执行机构和传感器状态。

步骤S11：判断是否可以点火。本步骤中主要是判断各执行机构，如电机，电动阀门等的状态是否正常、是否可以正常启停；并且判断各传感器反馈信号是否正常，即锅炉具备点火开炉条件，例如，中间料仓有料等。

步骤S12：在点火条件具备的情况下将煤粉锅炉点火。

步骤S13：检测火焰强度。可以采用火焰检测装置例如火焰监测器进行检测和判断。火焰监测器与控制装置连接，该控制装置用来执行燃烧控制，可以采用现有的各种控制器件例如可编程逻辑控制器PLC。

步骤S14：在火焰强度达到预设强度的情况下向煤粉锅炉供给二次风。本实施例中，向煤粉锅炉燃烧供氧的风称作二次风；与之对应的还有一次风，一次风主要用于向煤粉锅炉供给粉煤，粉煤从供给粉煤的装置的出口阀门流出后被一次风吹向炉膛。在本步骤中，供给的二次风的量较小。

步骤S15：向煤粉锅炉供应粉煤。在本步骤中，调整粉煤供应量的大小。当提高供粉电机转速时，粉煤的供应量相应地增大。流出的粉煤被一次风吹向炉膛，即实现了向煤粉锅炉供应粉煤。

步骤S16：增加向煤粉锅炉的二次风供给量。在本步骤中增加了煤粉锅炉二次风的供给量，使锅炉稳定燃烧和高效燃烧。

从上述步骤可以看出，通过检测火焰强度以及检测结果供应二次风，并在供给粉煤之后增加二次风的供给量，使煤粉锅炉的燃烧运行平稳进行，有助于提高其燃烧效率。

在上述步骤S16之后，可以检测煤粉锅炉的出水温度或蒸汽压力，然后与设定值比较，得出锅炉负荷调整值；然后保持当前一次风的风量不变，根据锅炉负荷调整值调整粉煤供应量。这种方式仅调整锅炉负荷调整值调整粉煤供应量，控制方式较易于实现。锅炉的出力主要是通过调节粉煤供应量来实现。

在煤粉锅炉运行时，可以检测煤粉锅炉尾部烟气的氧含量，在该氧含量小于第一氧含量设定值的情况下，向煤粉锅炉增加二次风的供给量；在该氧含量大于第二氧含量设定值的情况下，向煤粉锅炉减少二次风的供给量。通过检测煤粉锅炉尾部烟气的氧含量来调整用于供氧的二次风，有助于较为准确地保证炉膛的供氧。

因为煤粉锅炉通常在微负压的状态下运行，所以在向炉膛增加二次风之后，有可能被坏该微负压的状态，所以还可以检测煤粉锅炉的炉膛负压，在炉膛负压大于第一压力设定值的情况下，加大煤粉锅炉的引风量；在炉膛负压小于第二压力设定值的情况下，减小煤粉锅炉的引风量，从而保证炉膛处于微负压状态。

以下再对本发明实施例的煤粉锅炉的燃烧控制系统作出说明，该系统如图2所示，图2是根据本发明实施例的煤粉锅炉的燃烧控制系统的结构的示意图。

本发明实施例的煤粉锅炉的燃烧控制系统包括：

火焰检测装置21，用于检测煤粉锅炉的火焰强度；一次风供应装置22，用于向煤粉锅炉供给一次风；二次风供应装置23，用于向煤粉锅炉供给二次风；粉煤供应装置24，用于向煤粉锅炉供给粉煤；控制装置25，用于在煤粉锅炉点火之后判断火焰强度，在火焰强度达到预设强度的情况下控制二次风供应装置23向煤粉锅炉供给二次风，然后控制一次风供应装置22向煤粉锅炉供给一次风，控制粉煤供应装置24向煤粉锅炉供给粉煤，再控制二次风供应装置23增加向煤粉锅炉的二次风供给量。

可以将气体流量计连接到控制装置25，气体流量计检测一次风或二次风的流量，使控制装置25获得当前一次风或二次风的流量。

可以将测温装置或测压装置连接到控制装置25，测温装置用于检测煤粉锅炉的出水温度，测压装置用于检测煤粉锅炉的蒸汽压力。这样控制装置25就可以根据检测的煤粉锅炉的出水温度或蒸汽压力来控制煤粉锅炉的给煤量。

可以将烟气检测装置连接到控制装置25，该烟气检测装置用于检测煤粉锅炉尾部烟气的氧含量。这样控制装置25就可以根据检测到的锅炉尾气氧含量控制向炉膛的鼓风量。

还可以将炉膛负压检测装置连接到控制装置25，这样控制装置25就可以根据检测到的炉膛负压值控制从炉膛的引风量。炉膛负压检测装置可以是压力变送器。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤粉锅炉的燃烧控制方法，其特征在于，包括：

在煤粉锅炉点火之后，在火焰强度达到预设强度的情况下向煤粉锅炉供给二次风；

向煤粉锅炉添加粉煤；

增加向煤粉锅炉的二次风供给量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向煤粉锅炉添加粉煤包括：

向煤粉锅炉供给一次风，随一次风供给粉煤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

检测所述煤粉锅炉的出水温度或蒸汽压力，然后与设定值比较，得出锅炉负荷调整值；

保持当前一次风的风量不变，根据锅炉负荷调整值调整粉煤供应量的大小。

4.根据权利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，还包括：

检测煤粉锅炉尾部烟气的氧含量，在该氧含量小于第一氧含量设定值的情况下，向煤粉锅炉增加二次风的供给量；在该氧含量大于第二氧含量设定值的情况下，向煤粉锅炉减少二次风的供给量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在向煤粉锅炉增加二次风的供给量之后，所述方法还包括：

检测煤粉锅炉的炉膛负压，在炉膛负压大于第一压力设定值的情况下，加大煤粉锅炉的引风量；在炉膛负压小于第二压力设定值的情况下，减小煤粉锅炉的引风量。

6.一种煤粉锅炉的燃烧控制系统，其特征在于，包括：

火焰检测装置，用于检测煤粉锅炉的火焰强度；

一次风供应装置，用于向煤粉锅炉供给一次风；

二次风供应装置，用于向煤粉锅炉供给二次风；

粉煤供应装置，用于向煤粉锅炉供给粉煤；

控制装置，用于在煤粉锅炉点火之后判断火焰强度，以及控制所述一次风供应装置和二次风供应装置的供风。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括与所述控制装置连接的气体流量计。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括与所述控制装置连接的测温装置或测压装置，分别用于检测煤粉锅炉的出水温度或蒸汽压力。

9.根据权利要求6、7或8所述的系统，其特征在于，还包括与所述控制装置连接的烟气检测装置，用于检测煤粉锅炉尾部烟气的氧含量。

10.根据权利要求6、7或8所述的系统，其特征在于，还包括与所述控制装置连接的炉膛负压检测装置。

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