CN103688107A - 用于燃烧优化的分区标测 - Google Patents

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Abstract

一种优化炉膛的操作以控制系统内的放出的方法。炉膛内部的每个炉膛区与至少一个排出区相关。从传感器中的一个或更多个接收指示通过排出区中的至少一个离开炉膛的副产物的量的信号。基于该信号，从多个炉膛区中识别超标炉膛区，超标炉膛区包括有助于副产物的量的氧气水平。可启动引入到超标炉膛区中的氧气的量以及将氧气引入到超标炉膛区中的氧气喷射器相对于炉膛内的焦点区域的角方位中的至少一个的相对调整。炉膛可具有执行该方法的结构，并且可为系统的部分。

Description

用于燃烧优化的分区标测
技术领域
本发明涉及用于控制基于炉膛的系统的操作的方法和设备，并且具体地涉及如下方法和设备，其用于通过将排出穿过炉膛的排出部分的区的一种或更多种不需要副产物的浓度与炉膛内的主区中的燃烧状态相联系而优化炉膛内的燃烧以最小化不需要副产物的放出。
背景技术
通常，切向燃烧(“T-燃烧”)锅炉包括炉膛，在该炉膛中，可燃燃料和空气的组合被燃烧以生产用于产生蒸汽的热，该蒸汽可用于任何期望目的，诸如驱动蒸汽涡轮以产生例如电。可燃燃料和空气从绕着炉膛的周边的多个位置以如下方式引入到炉膛内的水平炉膛平面中，使得燃料和空气切向地引导至锅炉的炉膛内的炉膛平面中的焦点区域。焦点区域与炉膛大致同心，从而导致由燃料和空气的混合物的燃烧形成绕着炉膛内的焦点区域的螺旋火球。T-燃烧锅炉促进可燃燃料和空气的完全混合、锅炉的炉膛内的稳定火焰状态以及燃烧气体在炉膛中的长停留时间。
日趋严格的州和联邦环境法规要求来自T-燃烧锅炉的放出物包括比先前允许的更少的不需要副产物。诸如氮氧化物(“NOX”)、一氧化碳(“CO”)的不需要副产物和可能地诸如未焚烧碳的其它副产物(通常表示为烧失量或”LOI”)必须保持低于由这些法规确定的极限。传统锅炉控制系统总体上依靠来自炉膛的排出物(即，由同时操作的所有焚烧器的操作产生的集合总体排出物)的监测，以检测不可接受的水平的不需要副产物。当一种或更多种不需要副产物的水平超过用于该副产物的预定极限时，燃烧异常被认为存在。基于集合排出物中的不需要副产物的测量量，调整至焚烧器的整个阵列的燃料和/或空气的供应，以试图使锅炉在法规极限内操作。这种控制方法未能考虑每个焚烧器和/或空气喷射器对燃烧异常的单独贡献。
最近的尝试利用用于每个单独焚烧器和/或单独空气喷射器的在T-燃烧锅炉的排出部处的分离传感器。需要复杂计算机模型来将从每个单独传感器感测的副产物的量追溯到它的相应的单独焚烧器和/或空气喷射器。开发所需计算机模型是非常耗时且昂贵的，该所需计算机模型执行计算用于将感测的量追溯到来自每个单独焚烧器和/或空气喷射器的贡献。此外，由于可影响燃烧和不需要副产物的产生的无数其它贡献因素，故旨在识别每个焚烧器和/或空气喷射器对由相应传感器感测的量的精确贡献的计算机模型可为不准确的。用于各种不同操作状态的锅炉还可需要不同计算机模型，从而需要许多不同计算机模型来控制锅炉在所有不同操作状态下的操作，并且增加了复杂性。
因此，在本领域中存在对用于监测和控制炉膛的操作以最小化不需要副产物的放出的方法和设备的需要。该方法和设备可任选地将在排出区内感测的副产物量往回与为感测的副产物量的主要贡献者的炉膛内的区相联系。
发明内容
下列总结提出简化的总结，以便提供本文中讨论的系统和/或方法的某些方面的基本理解。该总结不是本文中讨论的系统和/或方法的详尽概述。不意图识别重要/关键元件或者描绘该系统和/或方法的范围。其唯一目的是以简化形式提出一些构思，作为之后提出的更详细描述的序言。
本发明的一个方面提供了一种优化系统内的炉膛的操作以控制不需要副产物的放出的方法。该方法包括将炉膛内部的多个不同的炉膛区中的每一个与来自多个不同的排出区中的至少一个排出区相关联，排出组合物行进穿过该至少一个排出区以离开炉膛。该方法包括从与多个不同的排出区中的每一个连通的多个传感器中的至少一个接收信号，信号指示通过排出区中的至少一个离开炉膛的排出组合物中的副产物的量，其超过预定极限。该方法包括根据来自多个传感器中的至少一个的信号从多个炉膛区中识别超标炉膛区。超标炉膛区包括有助于超过预定极限的副产物的量的氧气水平。该方法包括启动以下参数中的至少一个的相对调整：引入到超标炉膛区中的氧气的量以及将氧气引入到超标炉膛区中的氧气喷射器相对于炉膛内的焦点区域的角方位。
本发明的另一个方面提供了一种基于炉膛的系统。系统包括炉膛，其包括多个焚烧器，该多个焚烧器配置成阵列用于在炉膛内焚烧包括可燃燃料和氧气的组合。系统包括多个过度燃烧氧气喷射器，其用于在与炉膛内的焦点区域相切的方向上将过度燃烧氧气喷射到炉膛中，其中，过度燃烧氧气喷射器为可调整的，以相对于焦点区域调整过度燃烧氧气喷射到炉膛中的方向。系统包括排出端口，其用于从炉膛排出排出组合物。排出端口包括多个排出区。系统包括多个传感器，其为可操作的，以感测通过多个排出区离开炉膛的排出组合物中的不需要副产物的量。系统包括控制器，其为可操作的，以从多个传感器接收信号，并且基于从多个传感器接收的信号，识别具有氧气水平的炉膛区，该信号指示通过排出区中的至少一个离开的排出组合物中的不需要副产物的量，该氧气水平有助于通过排出区中的至少一个离开的感测的不需要副产物的量。
本发明的另一个方面提供了一种用于生产电功率的系统。系统包括蒸汽驱动的涡轮和用于产生蒸汽以驱动涡轮的锅炉。锅炉包括炉膛。炉膛包括多个焚烧器，其配置成阵列用于在炉膛内焚烧包括可燃燃料和氧气的组合。系统包括多个过度燃烧氧气喷射器，其用于在与炉膛内的焦点区域相切的方向上将过度燃烧氧气喷射到炉膛中，其中，过度燃烧氧气喷射器为可调整的，以相对于焦点区域调整过度燃烧氧气喷射到炉膛中的方向。系统包括排出端口，其用于从炉膛排出排出组合物。排出端口包括多个排出区。系统包括多个传感器，其为可操作的，以感测通过多个排出区离开炉膛的排出组合物中的不需要副产物的量。系统包括控制器，其为可操作的，以从多个传感器接收信号，并且基于从多个传感器接收的信号，识别具有氧气水平的炉膛区，该信号指示通过排出区中的至少一个离开的排出组合物中的不需要副产物的量，该氧气水平有助于通过排出区中的至少一个离开的感测的不需要副产物的量。
附图说明
在参照附图阅读下列描述之后，本发明的前述和其它的方面对本发明所涉及的领域的技术人员而言将变得显而易见，在该附图中：
图1是包括锅炉的示例性发电系统的示意图；
图2是图1中示出的锅炉的炉膛的示意侧视图；
图3是沿着由线3-3指示的平面截取的图2中示出的炉膛的截面图；
图4是类似于图3的也沿着线3-3截取的图2中示出的炉膛的截面图，其示出在多个炉膛区与多个排出区之间的关联，其中，排出区的配置是炉膛区的配置的镜像；
图5是用于优化燃烧的与炉膛的部分连通的控制器的示意图；
图6a是类似于图4的也沿着线3-3截取的图2中示出的炉膛的截面图，其中，多个氧气喷射器按基本构造配置；
图6b是类似于图4的也沿着线3-3截取的图2中示出的炉膛的截面图，其中，多个氧气喷射器中的一个相对于图6a中示出的基本构造被调整；以及
图6c是类似于图4的也沿着线3-3截取的图2中示出的炉膛的截面图，其中，多个氧气喷射器中的另一个相对于图6b中示出的构造被调整。
具体实施方式
在附图中描述和示出并入本发明的一个或更多个方面的示例性实施例。这些示出的实例不意图限制本发明。例如，本发明的一个或更多个方面可利用在其它实施例和甚至其它类型的装置中。此外，某些术语在本文中仅为了方便而使用，并且不被看作是对本发明的限制。另外，在附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。
在图1中示意性地示出发电系统10的示例性实施例。如示出的，在示例性实施例中，发电系统10包括联接于蒸汽涡轮型发电机14的锅炉12。锅炉12中产生的蒸汽随后流动穿过蒸汽管16到发电机14，发电机14由蒸汽驱动以产生电功率。锅炉12例如在炉膛18中焚烧诸如煤或其它合适的碳氢燃料源的可燃化石燃料，以产生将水转化成用于驱动发电机14的蒸汽所需的热量。就此而言，系统可被称为基于炉膛的系统。当然，在其它实施例中，在炉膛18中焚烧的化石燃料可包括石油、天然气或任何其它合适的可燃材料。然而，为了简洁起见，下列描述将把煤称作燃料。例如，粉碎的煤储存在仓20中，并且被磨碎机或磨粉机22研磨或磨碎成细颗粒。给煤机24调整从煤仓20进入磨粉机22的煤的流。诸如风扇26的强迫空气源例如用于形成包括来自磨粉机22的夹带颗粒煤的空气流，以将煤颗粒输送到炉膛18，煤在炉膛18中通过焚烧器28焚烧。用于将煤颗粒从磨粉机22输送到焚烧器28的来自风扇26的空气被称为一次空气。
第二风扇30通过空气导管32和风箱33将二次空气供应至焚烧器28。二次空气在被引入到炉膛18中之前在穿过再生热交换器34之后被加热，从而将热量从锅炉排出管线36传递到空气导管32。除了一次空气之外，当存在于炉膛18内的氧气存在不足时，二次空气可任选地引入到炉膛18中以允许正在焚烧的燃料完全燃烧，状态在本文中被称为缺氧。二次空气在本文中被称为燃烧区42的区域中引入到炉膛18中，煤或其它可燃燃料与来自引入到炉膛18中的空气的氧气的组合在该区域中燃烧。炉膛18内的燃烧区正上方的区域用于供应在本文中被称为过度燃烧氧气的过剩氧气，以例如促进将诸如氧化物CO的部分氧化副产物完全氧化成诸如CO2的完全氧化副产物。在其中引入过度燃烧氧气的该区域在本文中被称为过度燃烧区域44。
如图1所示，来自风箱33的空气可通过固定地联接于炉膛18的多个第一氧气喷射器47引入到炉膛18的过度燃烧区域44中。氧气喷射器49与风箱33的最上部分流体连通以将空气从风箱33传送到过度燃烧区域44中。经由燃烧区42正上方的第一氧气喷射器47引入到过度燃烧区域44中的空气和因此空气的氧气含量被统称为紧密联接过度燃烧空气(“CCOFA”)。
多个第二氧气喷射器49可绕着炉膛18的内周边可调整地联接在各个位置处，从而允许第二氧气喷射器49相对于炉膛18内的焦点区域60(图3)枢转。焦点区域60可表示对于在下面详细描述的炉膛18的切向燃烧(“T-燃烧”)实施例而言常见的燃烧区42中的切向燃烧(“T-燃烧”)的螺旋火球。第二氧气喷射器49可在第一氧气喷射器47正上方的高度处位于绕着炉膛18的周边的各个位置。待在CCOFA上方引入到炉膛18中的过度燃烧空气和因此过度燃烧空气的氧气含量可任选地通过与风箱33分离的管道系统供应。经由与风箱33分离的管道系统供应的这种过度燃烧空气被统称为分离过度燃烧空气(“SOFA”)。
锅炉12还包括致动器的网络，该致动器能够操作以控制过程输入和锅炉构造中的至少一个以影响在炉膛18内发生的燃烧。致动器可被调整以调节例如进入炉膛18的、诸如燃料和/或诸如SOFA的空气的流率的过程输入。例如，在风扇26与炉膛18之间的阀41(图1)可被单独地和/或总体地调整以调节至焚烧器28的燃料供应。类似地，阻尼器52可被调整以调节进入炉膛18的一次空气、二次空气、CCOFA或它们的任何组合的流。风扇26，30、给煤机24和磨粉机22(单独或以任何组合)的操作可任选地被调整和控制，以充当致动器并使操作条件处于合适值的预定范围内。
根据可选实施例，锅炉12本身的构造可代替致动器或除了致动器之外被调整，以尝试使运行条件的值处于合适值的预定范围内。例如，炉膛18可任选地设置有添加剂喷射器55，其穿透炉膛18的壁，由此延伸到炉膛18中用于将来自储蓄器57的期望添加剂喷射到炉膛18中，并任选地喷射到一次燃烧区中。可使用无数种添加剂(诸如燃烧添加剂或用于炉渣的氧化镁)，并且关于添加剂的任何细节不应当被认为是对本发明的限制。添加剂可喷射到炉膛18中。添加剂喷射器55将添加剂引入到炉膛18中所凭借的角度可被调整，以影响炉膛18内的操作条件。
与每个单独焚烧器28相关的(多个)过程输入可任选地独立于其它焚烧器28的(多个)过程输入而被调整，以影响单独焚烧器28的燃烧性能。同样地，诸如第一添加剂喷射器55的喷射角度的锅炉构造可独立于另一个添加剂喷射器(未示出)而被调整。锅炉构造的该独立调整可主要地影响邻近第一添加剂喷射器55的焚烧器28的燃烧性能，而不显著地影响在空间上与第一添加剂喷射器55分离的另一个焚烧器28的燃烧性能。因此，焚烧器28中的每一个的燃烧性能可被单独地调整和修正以促进大致平衡的燃烧。
除了诸如NOX和CO组合物的不合乎需要的副产物之外，包括诸如CO2形式的完全燃烧燃料的气体燃烧产物的烟气例如在炉膛18内在大致竖直方向上向上行进。烟气向上行进越过凸出到由炉膛18限定的内室中的突出部35，并且接着大体竖直向下穿过通向排出管线36的排出端口37。因为烟气从燃烧区42和过度燃烧区域44行进至排出端口37，所以排出端口37被认为在焚烧器28“下游”。如图2所示，离开燃烧区42的烟气的总体流动方向可为在由箭头62指示的方向上大致竖直。烟气在过度燃烧区域44内暴露于CCOFA和SOFA中的一个或二者，在过度燃烧区域44中，烟气可变得至少部分地氧化，之后超越突出部35并接着穿过水平通路64。暴露于CCOFA和SOFA中的一个或二者的、从锅炉12排出的至少部分氧化的烟气在本文中被称为排出气体。排出气体的总体流动方向可任选地在大致竖直向下的方向上平行于炉膛18的排出端口37的纵向轴线而行进，如由箭头68指示的。
图3是沿着图2中的线3-3截取的、向下观察炉膛18的T-燃烧实施例的过度燃烧区域44和排出端口37时的截面图。可燃燃料和空气从绕着炉膛18的周边的多个位置以如下方式引入到燃烧区42(图1和图2)中，使得燃料和空气切向地引导至表示炉膛18内的螺旋火球的焦点区域60。焦点区域60与炉膛18的燃烧区42(图1和图2)大致同心，从而导致由燃料和空气的混合物的燃烧形成螺旋火球。
图3中示出的炉膛18的炉膛平面72部分可为在炉膛18的过度燃烧区域44内的平面，其大致垂直于由图2中的箭头62表示的烟气的总体流动方向。同样地，图3示出了排出平面74，其可为大致垂直于行进穿过排出端口37的排出气体的总体流动方向的平面。炉膛平面72可被分成多个炉膛区76，并且排出平面74可被分成多个排出区78。炉膛区76和排出区78在图3中由区虚线80指示。炉膛区76和排出区78是由假想的分隔部分离的逻辑区，以便标测如在下面详细描述的燃烧异常。换言之，使炉膛区76与排出区78分离的虚线80不是物理分隔部。此外，虽然示出四个三角形炉膛区76和排出区78，但是炉膛平面72和排出平面74可任选地被分成用于特别控制应用的至少两个或任选为任何期望数量。
继续参照图3，出现在炉膛平面72中的箭头表示如下方向，放置在炉膛18的拐角中的第二氧气喷射器79中的每一个在该方向上相对于焦点区域60定向。第二氧气喷射器79在炉膛平面72中相对于焦点区域60枢转以根据需要在炉膛平面72内的氧气耗尽区域中供应SOFA，如在下面详细描述的。此外，代替第二氧气喷射器79的枢转调整或除此之外，进入过度燃烧区域44(图1和图2)的SOFA的流率可为可调整的，用于确保足够的氧气水平以最小化诸如CO的不需要副产物的排出。
多个传感器70可定位在邻近排出端口37的各个位置处，用于感测在通过排出区78中的至少一个离开炉膛18的排出气体中的副产物的量，其超过预定极限。例如，传感器70可为可操作的，以感测在通过排出区78中的每一个离开炉膛18的排出气体内的CO的量或CO的浓度。在本文中描述的说明性实施例中，传感器70为可操作的，以感测CO的量或浓度，并且可感测CO的量或浓度何时超过被认为对从炉膛18排放而言可接受的预定上限。然而，可选实施例可任选地利用传感器70，其为可操作的，以感测任何其它副产物的诸如温度、压力，或量或浓度的任何操作参数，该任何其它副产物包括在通过排出端口37离开炉膛18的排出气体中。然而，为了简洁起见，下面讨论的实例包括CO传感器70，其用于感测包括在排出气体中的CO的量。
图4示出了由如在下面详细描述的控制器90(图5)利用的排出区78与炉膛区76之间的关联的实例。在图4中，四个炉膛区76和排出区76被以罗马数字I-IV标识。以与炉膛区76中的一个相同的罗马数字标识的排出区78被认为与该炉膛区76相关。对于图4中示出的实例而言，排出区78在排出平面74中的配置是炉膛区76在炉膛平面72中的配置的镜像，就像在箭头86的方向上在线84上面被反射一样。因此，炉膛区I和III的配置与排出区I和III的配置相同。然而，炉膛区II和IV的配置与排出区II和IV的配置相反。
在排出区78中的一个或更多个内感测的高于预定上限的CO的量指示了对应的(多个)炉膛区76中的氧气耗尽。再次参照图4中示出的实施例，排出区I中感测的过量的CO指示了炉膛区I内的氧气耗尽状态。排出区IV和炉膛区IV同样如此。在排出区IV中由传感器70感测的过量的CO指示了炉膛区IV中的氧气耗尽状态。每个排出区78中的CO水平与炉膛区76中的一个或更多个中的氧气水平之间的关联由表示如下路径的模型建立，来自燃烧区42(图2)的烟气沿着该路径行进穿过过度燃烧区域44和炉膛平面72并最后通过排出端口37中的排出平面74离开炉膛18。不同模型可作为计算机可读指令和参数编程到控制器90(图5)中，以用于将在排出区78中的一个或更多个中感测的过度的CO与炉膛区76中的一个或更多个中的氧气水平相联系，如下所述。
图5示出了控制器90的实例，其可操作性地连接成与炉膛18的各个可控部分通信，以将在排出区78中的一个或更多个中感测的CO水平与炉膛区76中的一个或更多个中的氧气水平相关联。如示出的，控制器90包括处理器92，其可为例如与计算机可读存储器94通信的可编程微处理器。计算机可读存储器94示出为与处理器92分离，但是可任选地实施为嵌入式电可擦可编程只读存储器(“EEPROM”)，其通常作为嵌入式系统的部分集成到可编程微处理器中。控制器90可任选地包括显示装置96，用于为技术人员显示控制操作的结果，该技术人员手动地调整炉膛的操作以向每个炉膛区76供应足够量的氧气。根据可选实施例，控制器90可发送控制信号以自动地(即，没有来自技术人员的干预)启动炉膛18的操作参数的调整，如下所述。对于这种实施例而言，显示装置96可任选地如调整地显示炉膛18的状况。处理器92与诸如阻尼器52、风扇26和30、阀41以及第一氧气喷射器47和第二氧气喷射器49的炉膛18的部分之间的信号可经由任何合适的输入/输出接口98发送，并且由常规总线系统100传输。
参照图6a至6c描述优化锅炉的操作以控制不需要副产物的放出的方法的实例。此外，该方法描述为响应于检测排出区78中的一个或更多个中的过量的CO而控制炉膛区76中的氧气水平。然而，如先前说明的，该方法可被执行以基于在排出区78中的一个或更多个中感测的参数而控制炉膛区76中的一个或更多个中的任何参数。此外，图6a至6c中示出的炉膛18的截面示出了可调整的第二氧气喷射器49中的四个(炉膛18内的每个拐角处一个)。但是此外，该炉膛18构造仅为说明性的，并且可在不背离本发明的范围的情况下变化。
通常，控制器90(图5)包括存储在计算机可读存储器94(图5)中的多个计算机模型，其将多个不同的炉膛区76中的每一个与排出区78中的至少一个相关联。设置成监测多个排出区78中的CO水平的多个传感器70中的至少一个(图5)发送指示排出气体中的CO的量的信号，该量超过预定极限。预定极限可以可能地为例如由环境法规确定的最高浓度水平或量，或者在这种极限的可接受安全限度内的值。基于来自多个传感器70中的至少一个的信号，控制器90从其它炉膛区76中识别超标炉膛区76，其为由传感器70中的一个或更多个感测的过量的CO的主要贡献者。超标炉膛区76被认为具有不足以发生CO向CO2的完全氧化的氧气水平，并且因此，被认为是用于超过预定上限的感测的CO的量的贡献因素。响应于识别超标炉膛区76，控制器90(图5)可启动用于超标炉膛区76的引入在过度燃烧区域44(图1和图2)内的SOFA的量、相对于焦点区域60用于超标炉膛区76的引入SOFA的(多个)第二氧气喷射器49的角方位或二者的相对调整。
图6a至6c还示出在锅炉操作的优化期间的(多个)第二氧气喷射器49的角方位的相对调整。(多个)第二氧气喷射器在图6a中的箭头102的方向上和任选地在炉膛平面72中的角方位、从第二氧气喷射器49中的一个或更多个进入过度燃烧区域44(图1和图2)的氧气的流率或二者的调整是相对于紧接在由控制器启动的调整之前存在的这些参数的。因此，相对调整相对于现有角方位和流率参数启动，该参数影响与排出区78相关的超标炉膛区76中的特性。因此，相对调整基于与超标炉膛区76相关的排出区78中的感测值而执行。这与如下复杂方法形成对比，其查明例如特定焚烧器28(图1)，并且基于排出气体的感测值计算用于每个特定焚烧器28的定量操作参数。
图6a将被描述为炉膛18的起始构造。在该构造中，将SOFA引入到炉膛18中的第二氧气喷射器49中的每一个具有角方位(由箭头104指示)以将SOFA切向地供应至焦点区域60。然而，在图6b中，传感器70中的一个或更多个(图3)感测通过例如排出区I的一部分离开的排出气体内的过量的CO。传感器70可任选地指示CO浓度在其上增大的方向，由此指示对应的炉膛区I中的任何过度的氧气在其上偏移的方向。对于图6b中示出的实例而言，感测CO量在箭头110的方向上增大，这表明炉膛区I内的氧气流在箭头112的方向上偏移(即，氧气量增大)。
为了对抗炉膛区I内的氧气流并且促进横跨炉膛平面72的CO的大致均匀氧化，(多个)传感器70发送待由控制器90(图5)接收的指示该感测状态的信号。响应于接收信号，当炉膛区I在其一部分中具有不足以促进源自燃烧区42(图2)的CO向CO2的氧化的氧气水平时，控制器90基于编程到控制器90中的计算机模型而将由信号指示的感测状态与炉膛区I相关联。接着，控制器90调整第二氧气喷射器49a相对于焦点区域60的角方位，以在由带阴影箭头106指示的方向上并与由箭头112指示的氧气迁移方向相反引导SOFA。在图6b和图6c中使用带阴影箭头以指示在该示出步骤中的第二氧气喷射器49的角方位的当前调整。经由第二氧气喷射器49a或其它第二氧气喷射器49中的任一个引入到炉膛18中的SOFA的流率也可被调整。
根据可选实施例，由控制器90启动的以上描述的调整可任选地经由显示器88(图5)显示，以由技术人员手动地启动，而不是由控制器90自动地启动。
炉膛18继续操作，并且再次感测通过排出区1离开的过量的CO。然而，在这种情况下，CO的量现在在排出区I内在如图6c所示的箭头120的方向上增大，这表明炉膛区I内的氧气在箭头122的方向上迁移。此外，来自(多个)传感器70(图3)的信号由控制器90(图5)接收，控制器90进而启动第二氧气喷射器49b的角方位和SOFA流率中的至少一个的调整。此外，以图6c中示出的步骤调整的第二氧气喷射器49b的角方位由带阴影箭头124指示。
类似调整在炉膛18的操作期间继续发生，并且对于炉膛区76和排出区78中的每一个而言，继续确保竖直地布置在燃烧区42(图2)上方的过度燃烧区域44内的氧气的大致均匀分布。遍及炉膛平面72的大致均匀的氧气水平促进CO向CO2的完全氧化，并且最小化经由排出端口37离开炉膛18的不需要CO副产物的量。
参照以上描述的示例性实施例描述本发明。在阅读并理解本说明书之后，其它人将想到修改和变化。并入本发明的一个或更多个方面的示例性实施例意图包括所有这种修改和变化，只要它们在所附权利要求的范围内。

Claims (14)

1. 一种优化系统内的炉膛的操作以控制不需要副产物的放出的方法，所述方法包括：
将所述炉膛内部的多个不同的炉膛区中的每一个与来自多个不同的排出区中的至少一个排出区相关联，排出组合物行进穿过所述至少一个排出区以离开所述炉膛；
从与所述多个不同的排出区中的每一个连通的多个传感器中的至少一个接收信号，其指示通过所述排出区中的至少一个离开所述炉膛的所述排出组合物中的所述副产物的量，其超过预定极限；
根据来自所述多个传感器中的至少一个的所述信号从所述多个炉膛区中识别超标炉膛区，所述超标炉膛区包括有助于超过所述预定极限的所述副产物的量的氧气水平；以及
启动以下参数中的至少一个的相对调整：引入到所述超标炉膛区中的氧气的量以及将氧气引入到所述超标炉膛区中的氧气喷射器相对于所述炉膛内的焦点区域的角方位。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收包括接收来自所述传感器中的每一个的信号，其指示在邻近所述炉膛的排出端口的共同排出平面中行进穿过所述排出区中的每一个的所述排出组合物中的所述副产物的量。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述炉膛区位于所述炉膛内部的共同炉膛平面内，所述共同炉膛平面大致垂直于所述炉膛内的烟气的总体流动方向；
所述多个排出区位于邻近所述炉膛的排出端口的共同排出平面内，所述共同排出平面大致垂直于所述排出组合物的总体流动方向；
所述排出区在所述共同排出平面内的配置大致为所述炉膛区在所述共同炉膛平面内的镜像，并且进一步，其中
所述识别所述超标炉膛区包括选定所述排出区中的至少一个的镜像对应物，其中，所述排出组合物中的所述副产物的量超过所述预定极限。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多个不同的炉膛区中的每一个与所述至少一个排出区相关联包括将多个所述排出区的镜像对应物与多个所述炉膛区相关联。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动所述相关调整包括启动引入到所述超标炉膛区中的所述氧气的量以及氧气喷射器相对于先前调整的结果的所述角方位的调整。
6. 一种基于炉膛的系统，其包括：
炉膛，其包括多个焚烧器，所述多个焚烧器配置成阵列用于在所述炉膛内焚烧包括可燃燃料和氧气的组合；
多个过度燃烧氧气喷射器，其用于在与所述炉膛内的焦点区域相切的方向上将过度燃烧氧气喷射到所述炉膛中，其中，所述过度燃烧氧气喷射器为可调整的，以相对于所述焦点区域调整所述过度燃烧氧气喷射到所述炉膛中的方向；
排出端口，其用于从所述炉膛排出排出组合物，所述排出端口包括多个排出区；
多个传感器，其为可操作的，以感测通过所述多个排出区离开所述炉膛的所述排出组合物中的不需要副产物的量；以及
控制器，其为可操作的，以从所述多个传感器接收信号，并且基于从所述多个传感器接收的所述信号，识别具有氧气水平的炉膛区，所述信号指示通过所述排出区中的至少一个离开的所述排出组合物中的所述不需要副产物的量，所述氧气水平有助于通过所述排出区中的至少一个离开的感测的所述不需要副产物的量。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，由所述控制器识别的所述炉膛区在多个炉膛区中，所述多个炉膛区在燃烧区正上方且邻近所述过度燃烧氧气喷射器的、所述炉膛内部的高度处位于共同炉膛平面内。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述炉膛平面大致垂直于源自所述炉膛内的所述燃烧区的烟气的总体流动方向。
9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述炉膛平面包括至少四个炉膛区。
10. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述多个排出区配置在邻近所述炉膛的排出端口的共同排出平面中。
11. 根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述共同排出平面大致垂直于所述排出组合物的总体流动方向。
12. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述炉膛区位于所述炉膛内部的共同炉膛平面内，所述共同炉膛平面大致垂直于所述炉膛内的烟气的总体流动方向；
所述多个排出区位于邻近所述炉膛的排出端口的共同排出平面内，所述共同排出平面大致垂直于所述排出组合物的总体流动方向；并且
所述排出区在所述共同排出平面内的配置大致为所述炉膛区在所述共同炉膛平面内的配置的镜像。
13. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述多个传感器为可操作的，以感测所述排出组合物中的CO的量，并且所述控制器为可操作的，以将所述排出组合物中的所述CO的量与所述炉膛区中的至少一个中的缺氧相联系。
14. 一种用于生产电功率的系统，其包括：
蒸汽驱动的涡轮；以及
锅炉，其用于产生蒸汽以驱动所述涡轮并且包括炉膛，所述炉膛包括多个焚烧器，其配置成阵列用于在所述炉膛内焚烧包括可燃燃料和氧气的组合；
多个过度燃烧氧气喷射器，其用于在与所述炉膛内的焦点区域相切的方向上将过度燃烧氧气喷射到所述炉膛中，其中，所述过度燃烧氧气喷射器为可调整的，以相对于所述焦点区域调整所述过度燃烧氧气喷射到所述炉膛中的方向；
排出端口，其用于从所述炉膛排出排出组合物，所述排出端口包括多个排出区；
多个传感器，其为可操作的，以感测通过所述多个排出区离开所述炉膛的所述排出组合物中的不需要副产物的量；以及
控制器，其为可操作的，以从所述多个传感器接收信号，并且基于从所述多个传感器接收的所述信号，识别具有氧气水平的炉膛区，所述信号指示通过所述排出区中的至少一个离开的所述排出组合物中的所述不需要副产物的量，所述氧气水平有助于通过所述排出区中的至少一个离开的感测的所述不需要副产物的量。
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