CN107654997B - 一种循环流化床锅炉循环灰控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种循环流化床锅炉循环灰控制系统及控制方法，包括炉膛、分离器、回料器、循环灰冷却器、一号循环灰给料机、高压流化风机、灰仓、原煤仓和二号循环灰给料机；由炉膛排出的含尘烟气中的大部门灰颗粒被分离器捕集后，经回料器进入循环灰冷却器，由一号循环灰给料机将循环灰输送至炉膛、灰仓或者原煤仓；灰仓中的循环灰可由二号循环灰给料机输送至炉膛或者汽车外运；进入原煤仓的循环灰与原煤混合后直接进入炉膛；该系统具有锅炉不同负荷下，循环灰量的定量控制，实现锅炉燃烧系统的稳定控制；此外，该系统具有炉膛温度控制、可有效减轻原煤仓及给煤机堵塞等优点。

Description

一种循环流化床锅炉循环灰控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及循环流化床锅炉运行控制技术，具体涉及一种循环流化床锅炉循环灰控制系统及控制方法。
背景技术
循环流化床(CFB)锅炉运行特点要求：燃烧系统必须设置灰循环系统(炉膛上部‐分离器‐炉膛下部‐炉膛上部)，当燃料及所需的空气进入炉膛发生燃烧后，含碳灰粒飞逸炉膛，大于分离切割粒径(d99)的灰粒被分离器捕集，经回料器返回炉膛参与物料循环，即成为循环灰；而小于分离切割料径(d99)的灰粒飞入尾部烟道，成为锅炉飞灰。物料循环流动伴随着质量和能量流动，会对炉内各区域的燃烧份额产生影响，对维持循环流化床的低床温运行至关重要，并会影响炉内脱硫、磨损等重要特性。
由炉内传热分析及工程实践证明，CFB锅炉的炉内传热系数随着物料浓度的增加而增加。如物料浓度过低，易造成密相区床温过高，增加结焦风险，此外，因局部床温过高增加SO2与NOX排放浓度，增加脱硫脱硝成本，降低机组经济性；当燃用劣质燃料时，因煤中灰分过大，易造成物料浓度过大，从而导致床温偏低、燃烧不充分，不仅影响锅炉正常运行，而且降低锅炉燃烧效率。
因此，合理控制物料浓度(循环灰量)对锅炉运行的安全性与经济性均由重要影响。
发明内容
为了实现CFB锅炉循环灰量的有效控制，本发明的目的在于提供一种循环流化床锅炉循环灰控制系统及控制方法，该系统具有循环灰量连续、可调、可控等突出优点，从根本上解决CFB锅炉循环灰量难以准确控制的技术难题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种循环流化床锅炉循环灰控制系统，应用于新建机组或者在役机组；包括设置在回料器3下部的循环灰冷却器4，所述循环灰冷却器4入口设置开关阀，阀门采用气动或电动控制，出口设置手动插板阀，用于设置在循环灰冷却器4下部的一号循环灰给料机5检修；循环灰采用气力输送方式，输送气源采用配套于回料器3的高压流化风机6提供的高压流化风、现有厂用压缩空气或者新增高压流化风机；所述经循环灰冷却器4冷却后的循环灰出口分三路，分别连接炉膛1、灰仓7和原煤仓8，使得冷却后的循环灰按需切换分别输送至炉膛1、灰仓7或者原煤仓8，至炉膛1及原煤仓8输送支线均设置流量计，用于输送循环灰量控制，至炉膛1的循环灰采用单点或者多点将循环灰输送至炉膛1；所述灰仓7设置两个出口，分别对应二号循环灰给料机9与运灰车辆，两个出口均设置开关阀，阀门采用气动或电动控制；所述灰仓7后循环灰采用单点或者多点将循环灰输送至炉膛1，后循环灰输送管道设置流量计，用于输送循环灰量控制，后循环灰输送气源采用配套于回料器3的高压流化风机6提供的高压流化风、现有厂用压缩空气或者新增高压流化风机；所述原煤仓8出口连通炉膛1。
所述循环灰冷却器4采用依靠自身重力下落的移动床冷却器或者依靠外部动力的机械转动冷却器。
所述循环灰冷却器4采用依靠自身重力下落的移动床冷却器。
所述一号循环灰给料机5和二号循环灰给料机9采用立式或卧式旋转给料机。
所述循环灰冷却器4入口设置的开关阀采用气动控制。
所述循环灰采用气力输送方式，输送气源采用配套于回料器3的高压流化风机6提供的高压流化风。
所述灰仓7后循环灰输送气源采用配套于回料器3的高压流化风机6提供的高压流化风。
所述的循环流化床锅炉循环灰控制系统的控制方法，由炉膛1排出的含尘烟气中的大部门灰颗粒被分离器2捕集后，经回料器3进入循环灰冷却器4，由一号循环灰给料机5将循环灰输送至炉膛1、灰仓7或者原煤仓8；灰仓7中的循环灰由二号循环灰给料机9输送至炉膛或者汽车外运；进入原煤仓8的循环灰与原煤混合后直接进入炉膛1；正常运行中，一号循环灰给料机5按需切换输送至炉膛1、灰仓7或者原煤仓8；如循环灰量过低，则停运一号循环灰给料机5，由二号循环灰给料机9将储存循环灰输送至炉膛1。
所述灰仓7排出的循环灰输送控制，按入炉煤的成分与粒度自动投入运行且能够实现定量控制。
本发明具有以下优点：
1、可实现锅炉不同负荷下，循环灰量的稳定控制；
2、可实现锅炉不同负荷下，床温稳定控制；
3、可实现返回炉膛循环灰量定量控制；
4、可基本实现返回炉膛循环灰量温度控制；
5、系统可投入自动运行；
6、可有效减轻原煤仓及给煤机堵塞。
附图说明
图1为本发明的控制系统示意图。
其中各附图标记的含义如下：
1、炉膛；2、分离器；3、回料器；4、循环灰冷却器；5、一号循环灰给料机；6、高压流化风机；7、灰仓；8、原煤仓；9、二号循环灰给料机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作更详细的说明。但本领域技术人员了解，所述实施方式不是对本发明的限制，任何对本发明做出的改变或变化都在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明一种循环流化床锅炉循环灰控制系统，应用于新建机组或者在役机组；包括设置在回料器3下部的循环灰冷却器4，所述循环灰冷却器4入口设置开关阀，阀门采用气动或电动控制，出口设置手动插板阀，用于设置在循环灰冷却器4下部的一号循环灰给料机5检修；循环灰采用气力输送方式，输送气源采用配套于回料器3的高压流化风机6提供的高压流化风、现有厂用压缩空气或者新增高压流化风机；所述经循环灰冷却器4冷却后的循环灰出口分三路，分别连接炉膛1、灰仓7和原煤仓8，使得冷却后的循环灰按需切换分别输送至炉膛1、灰仓7或者原煤仓8，至炉膛1及原煤仓8输送支线均设置流量计，用于输送循环灰量控制，至炉膛1的循环灰采用单点或者多点将循环灰输送至炉膛1；所述灰仓7设置两个出口，分别对应二号循环灰给料机9与运灰车辆，两个出口均设置开关阀，阀门采用气动或电动控制；所述灰仓7后循环灰采用单点或者多点将循环灰输送至炉膛1，后循环灰输送管道设置流量计，用于输送循环灰量控制，后循环灰输送气源采用配套于回料器3的高压流化风机6提供的高压流化风、现有厂用压缩空气或者新增高压流化风机；所述原煤仓8出口连通炉膛1。
作为本发明的优选实施方式，所述循环灰冷却器4采用依靠自身重力下落的移动床冷却器或者依靠外部动力的机械转动冷却器。更优选地，所述循环灰冷却器4采用依靠自身重力下落的移动床冷却器。
作为本发明的优选实施方式，所述一号循环灰给料机5和二号循环灰给料机9采用立式或卧式旋转给料机。
作为本发明的优选实施方式，所述循环灰冷却器4入口设置的开关阀采用气动控制。
作为本发明的优选实施方式，所述循环灰采用气力输送方式，输送气源采用配套于回料器3的高压流化风机6提供的高压流化风。
作为本发明的优选实施方式，所述灰仓7后循环灰输送气源采用配套于回料器3的高压流化风机6提供的高压流化风。
所述的循环流化床锅炉循环灰控制系统的控制方法，由炉膛1排出的含尘烟气中的大部门灰颗粒被分离器2捕集后，经回料器3进入循环灰冷却器4，由一号循环灰给料机5将循环灰输送至炉膛1、灰仓7或者原煤仓8；灰仓7中的循环灰由二号循环灰给料机9输送至炉膛或者汽车外运；进入原煤仓8的循环灰与原煤混合后直接进入炉膛1；正常运行中，一号循环灰给料机5按需切换输送至炉膛1、灰仓7或者原煤仓8；如循环灰量过低，则停运一号循环灰给料机5，由二号循环灰给料机9将储存循环灰输送至炉膛1。
所述灰仓7排出的循环灰输送控制，按入炉煤的成分与粒度自动投入运行且能够实现定量控制。
实施例1
如图1所示，本发明的循环流化床锅炉循环灰控制系统，由炉膛1排出的含尘烟气中的大部门灰颗粒被分离器2捕集后，经回料器3进入循环灰冷却器4，由一号循环灰给料机5将循环灰输送至炉膛1。
实施例2
如图1所示，本发明的循环流化床锅炉循环灰控制系统，由炉膛1排出的含尘烟气中的大部门灰颗粒被分离器2捕集后，经回料器3进入循环灰冷却器4，由一号循环灰给料机5循环灰输送至灰仓7。灰仓7中的循环灰可由二号循环灰给料机9输送至炉膛或者汽车外运。正常运行中，如循环灰量过低，可停运一号循环灰给料机5，由二号循环灰给料机9将储存循环灰输送至炉膛1。
实施例3
如图1所示，本发明的循环流化床锅炉循环灰控制系统，由炉膛1排出的含尘烟气中的大部门灰颗粒被分离器2捕集后，经回料器3进入循环灰冷却器4，由一号循环灰给料机5将循环灰输送至原煤仓8。进入原煤仓8的循环灰与原煤混合后直接进入炉膛1。

Claims (6)

1.一种循环流化床锅炉循环灰控制系统，其特征在于：应用于新建机组或者在役机组；包括设置在回料器(3)下部的循环灰冷却器(4)，所述循环灰冷却器(4)入口设置开关阀，阀门采用气动或电动控制，出口设置手动插板阀，用于设置在循环灰冷却器(4)下部的一号循环灰给料机(5)检修；循环灰采用气力输送方式，输送气源采用配套于回料器(3)的高压流化风机(6)提供的高压流化风、现有厂用压缩空气或者新增高压流化风机；所述经循环灰冷却器(4)冷却后的循环灰出口分三路，分别连接炉膛(1)、灰仓(7)和原煤仓(8)，使得冷却后的循环灰按需切换分别输送至炉膛(1)、灰仓(7)或者原煤仓(8)，至炉膛(1)及原煤仓(8)输送支线均设置流量计，用于输送循环灰量控制，至炉膛(1)的循环灰采用单点或者多点将循环灰输送至炉膛(1)；所述灰仓(7)设置两个出口，分别对应二号循环灰给料机(9)与运灰车辆，两个出口均设置开关阀，阀门采用气动或电动控制；所述灰仓(7)后循环灰采用单点或者多点将循环灰输送至炉膛(1)，后循环灰输送管道设置流量计，用于输送循环灰量控制，后循环灰输送气源采用配套于回料器(3)的高压流化风机(6)提供的高压流化风、现有厂用压缩空气或者新增高压流化风机；所述原煤仓(8)出口连通炉膛(1)；
所述循环灰冷却器(4)采用依靠自身重力下落的移动床冷却器或者依靠外部动力的机械转动冷却器；
所述一号循环灰给料机(5)和二号循环灰给料机(9)采用立式或卧式旋转给料机。
2.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉循环灰控制系统，其特征在于：所述循环灰冷却器(4)入口设置的开关阀采用气动控制。
3.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉循环灰控制系统，其特征在于：所述循环灰采用气力输送方式，输送气源采用配套于回料器(3)的高压流化风机(6)提供的高压流化风。
4.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉循环灰控制系统，其特征在于：所述灰仓(7)后循环灰输送气源采用配套于回料器(3)的高压流化风机(6)提供的高压流化风。
5.权利要求1至4任一项所述的循环流化床锅炉循环灰控制系统的控制方法，其特征在于：由炉膛(1)排出的含尘烟气中的大部门灰颗粒被分离器(2)捕集后，经回料器(3)进入循环灰冷却器(4)，由一号循环灰给料机(5)将循环灰输送至炉膛(1)、灰仓(7)或者原煤仓(8)；灰仓(7)中的循环灰由二号循环灰给料机(9)输送至炉膛或者汽车外运；进入原煤仓(8)的循环灰与原煤混合后直接进入炉膛(1)；正常运行中，一号循环灰给料机(5)按需切换输送至炉膛(1)、灰仓(7)或者原煤仓(8)；如循环灰量过低，则停运一号循环灰给料机(5)，由二号循环灰给料机(9)将储存循环灰输送至炉膛(1)。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述灰仓(7)排出的循环灰输送控制，按入炉煤的成分与粒度自动投入运行且能够实现定量控制。
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