CN110686248A - 一种垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，包括以下步骤：第一步，根据主蒸汽流量与工艺设定值之间的差值通过负反馈方式控制进入焚烧炉的燃烧配比风的风量配比;第二步，根据炉排上的垃圾层厚调整炉排速度，使相应位置的燃烧压差值符合风量配比与燃烧压差值之间的经验函数关系;第三步，比较主蒸汽流量实测值与工艺设定值的差值，如果超出偏差范围，则返回第一步，如果在偏差范围内则进入下一步；第四步，检验烟气中含氧量是否在允许范围内，如有超出则重复上述第一步到第三步，如果在设定值的允许偏差范围内则维持状态不变。通过上述方法，本发明能够动态调整焚烧动作和垃圾层厚度，降低蒸发量波动，减少设备能耗，提高设备运行寿命。

Description

一种垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法

技术领域

本发明涉及垃圾发电领域，特别是涉及一种垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法。

背景技术

随着全球经济的迅猛发展和物质生活水平的提高，垃圾产量日益增多，对环境造成的污染也日益严重。每天源源不断产生的大量城市生活垃圾，已经成为一个污染环境、影响生活的社会性问题。为了降低垃圾对环境的影响，提高资源的综合利用水平，减少浪费，垃圾焚烧发电技术在世界范围内快速发展。目前常用的垃圾焚烧发电方式是将城市生活垃圾通过预处理后作为燃料投入到焚烧炉中燃烧，燃烧后产生的高温烟气作为换热介质进入余热锅炉推动锅炉加热产生蒸汽推动汽轮机发电，在此过程中由于垃圾来源复杂，所以单位热值并不稳定，在燃烧中产生的高温烟气总量和温度会有一定波动，这种波动传导到余热锅炉内就会引起蒸汽量的波动，使汽轮机转速不均匀，长期积累下来会导致设备运行寿命降低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，能够控制锅炉内蒸汽量的波动，降低能耗，提高设备运行寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，所述垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法包括以下步骤：

第一步，根据主蒸汽流量与工艺设定值之间的差值通过负反馈方式控制进入焚烧炉的燃烧配比风的风量配比;

第二步，根据炉排上的垃圾层厚，调整炉排速度，使相应位置的燃烧压差值符合风量配比与燃烧压差值之间的经验函数关系;

第三步，比较主蒸汽流量实测值与工艺设定值之间的差值，如果超出工艺设定值的偏差允许范围，则重新返回第一步，如果在工艺设定值允许偏差范围内,则进入下一步；

第四步，检验烟气中含氧量是否在设定值允许范围内，如果超出设定值则重复上述第一步到第三步，如果在设定值允许范围内则维持状态不变。

在本发明一个较佳实施例中，所述烟气中含氧量为3%~5%。

在本发明一个较佳实施例中，所述的燃烧配比风的风量配比由一次风机和二次风机配合控制，其中一次风机为主控，二次风机为辅控。

在本发明一个较佳实施例中，当烟气中含氧量不足时，优先控制二次风机的进风量提高烟气中的含氧量。

在本发明一个较佳实施例中，所述垃圾焚烧炉为三段燃烧炉，所述三段燃烧炉的炉膛分为第一燃烧段、第二燃烧段、第三燃烧段和燃烬段，其中第一燃烧段、第三燃烧段和燃烬段上布设有差压测点，不同燃烧段和燃烬段之间设置可调节的挡板，所述挡板上设置风门结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述差压测点的负压管安装在第一燃烧段、第三燃烧段和燃烬段的炉排上方的炉膛内，所述正压管安装在第一燃烧段、第三燃烧段和燃烬段炉排的下灰斗上。

在本发明一个较佳实施例中，所述第三燃烧段的挡板上的风门开度由差压值确定。

在本发明一个较佳实施例中，所述经验函数的获取方法为首先人工控制锅炉正常工作至少两个月以上，然后根据提取多组蒸汽量符合工艺设定值时的燃烧配比风风量与燃烧压差的数据，然后根据数据画出燃烧压差值与风量配比之间的映射曲线，由映射曲线确定二者之间的经验函数关系。

本发明的有益效果是：本发明的技术方案是通过对垃圾发电过程中推动汽轮机转动的锅炉蒸汽总量的扰动因素分析得到的蒸发量的反馈循环控制方式，按照上述思路结合现有的自动化控制设备可以实现对焚烧动作和垃圾厚度的动态控制可以将锅炉蒸发量平稳保持在较窄的波动范围之内有效降低能量损耗，提高设备运行寿命。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例内容包括：

一种垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，所述垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法包括以下步骤：

第一步，根据主蒸汽流量与工艺设定值之间的差值通过负反馈的方式控制进入垃圾焚烧炉炉膛内的燃烧配比风的风量配比，所述燃烧配比风的风量配比由一次风机和二次风机配合控制，其中一次风机为主控，二次风机为辅控，其中一次风机作为主风机主要作用有干燥垃圾，将垃圾燃料送入炉膛内部，所述二次风机的作用主要为输入富氧的燃烧风，使垃圾能够充分燃烧。

第二步，根据燃烧配比风的风量配比，调整进入垃圾焚烧炉的炉膛内的炉排上的垃圾层厚度使相应位置的燃烧压差值符合风量配比与燃烧压差值之间的经验函数关系。

其中焚烧炉的炉膛根据燃烧进程分为三个燃烧段和二个燃烬段，其中第一燃烧段、第三燃烧段和燃烬一段上布设有差压测点，所述差压测点的负压管位置在炉膛上部，正压管布设在燃烧一段、燃烧三段和燃烬一段的下灰斗处，从而可以通过穿过炉排料层的穿透性燃烧压差反映料层高度,不同燃烧段和燃烬段之间设置可调节的挡板，所述挡板上设置风门结构。其中第一燃烧段的压差值可以通过控制外设的推料器和干燥炉排的速度控制入炉的垃圾量来控制，其中第三燃烧段的压差值可以通过挡板风门开度控制，以避免料层中后部太空或者太厚的状况，还可以控制燃烧线位置，防止烧空，其中燃烬段的差压可以通过控制炉膛内炉排的运行速度控制其数值大小，除此之外，还可以通过对第二燃烧段的挡板风门开度微调蒸汽的蒸发量，具体而言就是蒸发量小于设定值开大；蒸发量大于设定值关小。

第三步，比较主蒸汽流量实测值与工艺设定值，如果实测值与工艺设定值之间有差值，则重新返回第一步，如果实测值与如果在工艺设定值内则进入下一步。

第四步，检验烟气中含氧量是否在设定值内，如有偏差则重复上述第一步到第三步，如果在设定值内则维持状态不变。

所述烟气中含氧量设定值为4%，含氧量过低，会引起氧气CO含量增加，燃烧不充分，氧气含量过高，则导致炉内温度过高，风机功率浪费，烟气流速太大，当含氧量不足时，优先控制二次风机的进风量提高烟气中的含氧量，一方面二次风机对含氧量的影响更大，另一方面可以降低对稳定体系的搅动，利与恢复平衡。

所述垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法的第一步中根据主蒸汽流量与工艺设定值之间的差值通过负反馈方式确定燃烧配比风的风量配比的意思实质上是指通过利用主蒸汽流量与设定值之间的偏差直接控制燃烧配比风的大小，使燃烧时产生的总热值保持稳定，从而保证蒸发量的稳定。其原理为在实际运行中：要将给水加热至一定压力与温度的过热蒸汽，则炉内烟气必须具备一定的换热总量Q。即保证Q=K*烟气温度*烟气流量。其中，烟气流量可通过一次风机控制，烟气温度可通过二次风进行一定控制。具体而言，当实际负荷小于目标负荷时，一次风机缓慢开大增加烟气量，二次风机缓慢开小使炉内温度升高；当实际负荷大于目标负荷时，一次风机缓慢减小减少烟气量，二次风机缓慢开大使炉内温度降低。

所述垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法的第二步中经验函数的获取方法为首先人工控制锅炉正常工作三个月，然后根据提取1000组蒸汽量符合工艺设定值时的风机开度与燃烧压差的数据，然后以风机开度为X值，燃烧压差值为Y值，使用计算机拟合映射曲线并计算经验函数，通过经验函数确定其余工况下的燃烧压差与风机开度之间的相关值，以避免风量测点不准影响控制精度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，所述垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法包括以下步骤：

第一步，根据主蒸汽流量与工艺设定值之间的差值通过负反馈方式控制进入焚烧炉炉膛内的燃烧配比风的风量配比;

第二步，根据炉排上的垃圾层厚调整炉排速度，使相应位置的燃烧压差值符合风量配比与燃烧压差值之间的经验函数关系;

第三步，比较主蒸汽流量实测值与工艺设定值之间的差值，如果超出工艺设定值的偏差允许范围，则重新返回第一步，如果在工艺设定值允许偏差范围内,则进入下一步；

第四步，检验烟气中含氧量是否在设定值允许范围内，如果超出设定值则重复上述第一步到第三步，如果在设定值允许范围内则维持状态不变。

2.根据权利要求1所述的垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，所述烟气中含氧量为3%~5%。

3.根据权利要求1所述的垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，所述的燃烧配比风的风量配比由一次风机和二次风机配合控制，其中一次风机为主控，二次风机为辅控。

4.根据权利要求3中所述的垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，当烟气中含氧量不足时，优先控制二次风机的进风量提高烟气中的含氧量。

5.根据权利要求1所述的垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，所述垃圾焚烧炉为三段燃烧炉，所述三段燃烧炉的炉膛分为第一燃烧段、第二燃烧段、第三燃烧段和燃烬段，其中第一燃烧段、第三燃烧段和燃烬段上布设有差压测点，不同燃烧段和燃烬段之间设置可调节的挡板，所述挡板上设置风门结构。

6.根据权利要求5所述的垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，所述差压测点的负压管安装在第一燃烧段、第三燃烧段和燃烬段的炉排上方的炉膛内，所述正压管安装在第一燃烧段、第三燃烧段和燃烬段炉排的下灰斗上。

7.根据权利要求5所述的垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，所述第三燃烧段的挡板上的风门开度由差压值确定。

8.根据权利要求1所述垃圾发电用锅炉蒸汽量稳定方法，其特征在于，

所述经验函数的获取方法为首先人工控制锅炉正常工作至少两个月以上，然后根据提取多组蒸汽量符合工艺设定值时的燃烧配比风风量与燃烧压差的数据，然后根据数据画出燃烧压差值与风量配比之间的映射曲线，由映射曲线确定二者之间的经验函数关系。