CN111964043A - 新型鸡粪锅炉返料床及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型鸡粪锅炉返料床，包括锅炉炉膛、锅炉旋风分离器、锅炉中心筒、返料床面及控制器。锅炉旋风分离器通过返料立管将返料颗粒返入返料床面，返料床面通过返料斜管将返料颗粒返入锅炉炉膛中。返料立管中设有第一温度传感器，返料斜管中设有第二温度传感器，控制器计算返料斜管温差△Ta，并在△Ta≥A时输出警报信息，△Ta＝T1‑T2，T1为第一温度传感器的监测值，T2为第二温度传感器的监测值，A为第一温度阈值，如此，即可便捷地对返料情况进行监测。此外，本发明还公开了一种新型鸡粪锅炉返料床的监测方法，基于前述新型鸡粪锅炉返料床实现。本发明能及时发现异常状况、防止返料中止事件发生，为鸡粪锅炉的安全生产做出有力的保障。

Description

新型鸡粪锅炉返料床及其监测方法

技术领域

本发明涉及生物质锅炉领域，具体涉及一种新型鸡粪锅炉返料床及其监测方法。

背景技术

畜禽废弃物的锅炉采用循环流化床锅炉，循环流化床锅炉通过料仓及给料机给料，锅炉炉膛的出口布置有锅炉旋风分离器，其利用分离器的离心力将烟气中未燃烧完全的可燃物分离出来通过离心分离及重力的作用，进入分旋风分离器底部的返料床，返料床面设置为松动区域及返料区域，利用返料风的作用，利用返料颗粒的自有的压差及流动性，使得返料颗粒被返入到锅炉的炉膛中，再次进入锅炉内进行燃烧，从而保证燃烧完全。

由于畜禽废弃物的锅炉燃烧使用的燃料多为生物质的农林废弃物，燃料一般是水分高，热值低，杂质多；比如：畜禽废弃物锅炉燃烧所使用的“鸡粪+稻壳”混合物，其在锅炉内部燃烧后的灰粘性较大，容易粘结，且流动性较差，经常会出现返料器床面的返料不畅，甚至产生返料终止的现象，这对于锅炉安全生产造成了威胁，而且故障停运后需要打焦等工作，造成了人员劳动强度加大，因此需要创新的鸡粪锅炉返料床及其监测方法，提升锅炉返料床面的安全，并且及时分析运行工况，保证鸡粪锅炉运行的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实时监测返料情况的新型鸡粪锅炉返料床及其监测方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

新型鸡粪锅炉返料床，包括锅炉炉膛、锅炉旋风分离器、锅炉中心筒、返料床面及控制器，所述锅炉旋风分离器设置在所述锅炉炉膛的出口处，所述锅炉中心筒设置在所述锅炉炉膛的顶部，所述返料床面设置在所述锅炉旋风分离器的底部，所述锅炉旋风分离器通过返料立管将返料颗粒返入所述返料床面，所述返料床面通过返料斜管将返料颗粒返入所述锅炉炉膛中，所述返料立管中设有第一温度传感器，所述返料斜管中设有第二温度传感器，所述控制器计算返料斜管温差△Ta，并在△Ta≥A时输出警报信息，△Ta＝T1-T2，T1为所述第一温度传感器的监测值，T2为所述第二温度传感器的监测值，A为第一温度阈值。

优选地，所述返料床面的上部设有第三温度传感器，所述控制器计算返料温差△Tb，并在△Tb≥B时输出警报信息，△Tb＝T1-T3，T3为所述第三温度传感器的监测值，B为第二温度阈值。

优选地，所述返料床面具有对应于所述返料立管的松动区，该区的风帽呈全周单层开孔布置；所述返料床面具有对应于所述返料斜管的返料区，该区的风帽呈全周双层开孔设置；所述松动区与返料区的衔接处形成衔接区，该区的风帽具有位于其下侧的全周开孔及位于其上侧的半周开孔，所述半周开孔朝向所述返料区。

优选地，还包括床面监视装置，所述床面监视装置包括监视管、监视镜、吹扫管、监视镜隔离阀及吹扫管隔离阀；所述监视管斜设在所述返料立管上且其尾端直通所述返料床面，所述吹扫管设置在所述监视管的中端，所述吹扫管的头端接供风装置；所述吹扫管隔离阀设置在所述吹扫管的头端与尾端之间；所述监视镜设置在所述监视管的头端，所述监视镜隔离阀设置在所述监视管中且位于所述吹扫管的尾端与所述监视镜之间。

优选地，所述吹扫管与水平面间形成的倾斜角≥60°。

优选地，还包括一次风机、一次风燃烧风门及吹扫管隔离总阀，所述一次风机通过所述一次风燃烧风门为所述锅炉炉膛供风，所述一次风机通过所述吹扫管隔离总阀为所述吹扫管供风。

优选地，还包括压力表，所述压力表设置在所述吹扫管隔离阀与吹扫管隔离总阀之间。

优选地，还包括烟气管道，所述烟气管道与所述锅炉中心筒的顶部相连，其包括依次连接锅炉蒸发器、锅炉过滤器、锅炉省煤器、锅炉空气预热器、锅炉除尘器、引风机及烟囱。

本发明还公开了一种能实时监测新型鸡粪锅炉返料床返料情况的监测方法，包括：

S1、监测锅炉旋风分离器的返料立管中的温度T1；

S2、监测返料床面的返料斜管中的温度T2；

S3、计算返料斜管温差△Ta，并在返料斜管温差△Ta≥A时输出警报信息，△Ta＝T1-T2，A为预设的第一温度阈值。

优选地，还包括：

S4、监测返料床面的上部区域的温度T3；

S5、计算返料温差△Tb，并在△Tb≥B时输出警报信息，△Tb＝T1-T3，B为预设的第二温度阈值。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

1、本发明通过监测返料立管的温度、返料斜管的温度，再通过监测这两个点的温度变化，能对返料进入炉膛是否正常作出及时的判断分析；此外，本发明还能够通过监测返料立管的温度与返料床面的上部温度，再通过监测这两点的温度变化，可以对返料由返料立管进入返料床面是否正常作出及时的判断分析；

2、本发明对返料床面的风帽的开孔方式及布置方式进行改进，在返料区设置较多的开孔，在松动区设置较少的开孔，利用压差力将返料颗粒返入到炉膛中，同时针对返料区与松动区的衔接区，设置位于下侧的全周开孔及位于上侧的半周开孔，半周开孔的朝向朝返料区，有效避免衔接区出现灰隔墙，如此，减小了环灰的流动阻力，增加了返料器床面循环灰的流动性，能促使循环灰快速有效的返入到锅炉内部，可有效避免返料会不畅及返料终止现象的发生；

3、本发明设有床面监视装置，能进一步对返料床面进行监测，及时发现异常；

综上，本发明能及时发现异常状况、增加返料床的循环灰流动性，消除返料不畅现象，防止返料中止事件发生，为鸡粪锅炉的安全生产做出有力的保障，同时也能提高发电厂的经济效益，具有很好的推广的前景。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明各温度传感器的分布示意图；

图3为本发明返料床面的风帽布置方式示意图；

图4为本发明床面监测装置的示意图。

附图标记说明：

锅炉进料仓1；

锅炉炉膛2；

锅炉旋风分离器3；

锅炉中心筒4、返料立管41、返料斜管42；

返料床面5、松动区51，返料区52、衔接区53、返料风机54；

锅炉蒸发器61、锅炉过滤器62、锅炉省煤器63、锅炉空气预热器64、锅炉除尘器65、引风机66、烟囱67；

第一温度传感器71、第二温度传感器72、第三温度传感器73；

监视管81、监视镜82、吹扫管83、监视镜隔离阀84、吹扫管隔离阀85；

一次风机91、一次风燃烧风门92、吹扫管隔离总阀93、压力表94。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示本发明的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

请参考图1所示，本发明公开了一种新型鸡粪锅炉返料床，包括锅炉进料仓1、锅炉炉膛2、锅炉旋风分离器3、锅炉中心筒4、返料床面5、烟气管道、温度监测装置、床面监视装置、一次供风装置及控制器。

锅炉旋风分离器3设置在锅炉炉膛2的出口处，锅炉中心筒4设置在锅炉炉膛2的顶部，返料床面5设置在锅炉旋风分离器3的底部。燃料通过锅炉进料仓1进入锅炉炉膛2中，燃烧后进入锅炉旋风分离器3，由锅炉中心筒4进行分离。分离出的烟气及较细的烟尘混合物进入烟气管道做功后排出，烟气管道依次包括锅炉蒸发器61、锅炉过滤器62、锅炉省煤器63、锅炉空气预热器64、锅炉除尘器65、引风机66及烟囱67；较大的颗粒则经过锅炉中心筒4的离心及重力分离后通过其返料立管41落入返料床面，经过返料风流化，利用压差原理通过返料斜管42返入锅炉炉膛2中再次燃烧循环。

请参考图2所示，本实施例所述温度监测装置包括第一温度传感器71、第二温度传感器72及第三温度传感器73。第一温度传感器71设置在返料立管41中，第二温度传感器72设置在返料斜管42中，第三温度传感器73设置在返料床面5的上部。

如此，控制器(图中未示出)通过计算返料斜管42温差△Ta，并在△Ta≥A时输出警报信息(如输出红色图文信息示警)，可以对返料颗粒进入锅炉炉膛2是否正常作出及时的判断。其中，△Ta＝T1-T2，T1为第一温度传感器71的监测值，T2为第二温度传感器72的监测值，A为第一温度阈值，本实施例第一温度阈值为20℃，即若△Ta≥20℃，即认为出现异常，输出对应警报信息。此外，控制器还通过计算返料温差△Tb，并在△Tb≥B时输出警报信息(如输出红色图文信息示警)，可以对返料由返料立管41进入返料床面5是否正常作出及时的判断分析，其中，△Tb＝T1-T3，T3为第三温度传感器73的监测值，B为第二温度阈值，本实施例中，第二温度阈值为20℃。

请参考图1及图3所示，返料床面5具有对应于返料立管41的松动区51，该区的风帽呈全周(即360°阵列风孔)单层开孔布置；返料床面5具有对应于返料斜管42的返料区52，该区的风帽呈全周双层开孔设置；所述松动区与返料区的衔接处形成衔接区53，该区的风帽具有位于其下侧的全周开孔及位于其上侧的半周(即180°范围内阵列风孔)开孔，所述半周开孔朝向所述返料区52。返料风机54为各风帽供风。

请参考图4所示，床面监视装置包括监视管81、监视镜82、吹扫管83、监视镜隔离阀84及吹扫管隔离阀85。监视管81斜设在返料立管41上且其尾端直通返料床面5。吹扫管83设置在监视管81的中端，其头端接供风装置，以引入高压风对监视管81进行吹扫。吹扫管隔离阀84设置在吹扫管83的头端与尾端之间，以在不进行吹扫时隔断高压风。监视镜82设置在监视管81的头端，以通过监视管81监视返料床面5的返料情况。监视镜隔离84阀设置在监视管81中且位于吹扫管83的尾端与监视镜82之间，其在不进行观测时封闭，以保持监视镜的清洁。

本实施例中，为有效对监视管81进行吹扫，吹扫管83与水平面间形成的倾斜角≥60°。

请参考图1所示，一次供风装置包括一次风机91、一次风燃烧风门92、吹扫管隔离总阀93及压力表94。一次风机91通过一次风燃烧风门92为锅炉炉膛2供风，一次风机91通过吹扫管隔离总阀93为吹扫管83供风。压力表94设置在吹扫管隔离阀85与吹扫管隔离总阀93之间。

实施例2

本发明还公开了一种新型鸡粪锅炉返料床的监测方法，包括：

S1、监测锅炉旋风分离器的返料立管中的温度T1；

S2、监测返料床面的返料斜管42中的温度T2；

S3、计算返料斜管温差△Ta，并在返料斜管温差△Ta≥A时输出警报信息，△Ta＝T1-T2，A为预设的第一温度阈值。

S4、监测返料床面的上部区域的温度T3；

S5、计算返料温差△Tb，并在△Tb≥B时输出警报信息，△Tb＝T1-T3，B为预设的第二温度阈值。

其监测原理与实施例1中温度监测装置的监测原理相同，在此不作赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.新型鸡粪锅炉返料床，包括锅炉炉膛、锅炉旋风分离器、锅炉中心筒、返料床面及控制器，所述锅炉旋风分离器设置在所述锅炉炉膛的出口处，所述锅炉中心筒设置在所述锅炉炉膛的顶部，所述返料床面设置在所述锅炉旋风分离器的底部，所述锅炉旋风分离器通过返料立管将返料颗粒返入所述返料床面，所述返料床面通过返料斜管将返料颗粒返入所述锅炉炉膛中，其特征在于：所述返料立管中设有第一温度传感器，所述返料斜管中设有第二温度传感器，所述控制器计算返料斜管温差△Ta，并在△Ta≥A时输出警报信息，△Ta＝T1-T2，T1为所述第一温度传感器的监测值，T2为所述第二温度传感器的监测值，A为第一温度阈值。

2.如权利要求1所述的新型鸡粪锅炉返料床，其特征在于：所述返料床面的上部设有第三温度传感器，所述控制器计算返料温差△Tb，并在△Tb≥B时输出警报信息，△Tb＝T1-T3，T3为所述第三温度传感器的监测值，B为第二温度阈值。

3.如权利要求1所述的新型鸡粪锅炉返料床，其特征在于：所述返料床面具有对应于所述返料立管的松动区，该区的风帽呈全周单层开孔布置；所述返料床面具有对应于所述返料斜管的返料区，该区的风帽呈全周双层开孔设置；所述松动区与返料区的衔接处形成衔接区，该区的风帽具有位于其下侧的全周开孔及位于其上侧的半周开孔，所述半周开孔朝向所述返料区。

4.如权利要求1所述的新型鸡粪锅炉返料床，其特征在于：还包括床面监视装置，所述床面监视装置包括监视管、监视镜、吹扫管、监视镜隔离阀及吹扫管隔离阀；所述监视管斜设在所述返料立管上且其尾端直通所述返料床面，所述吹扫管设置在所述监视管的中端，所述吹扫管的头端接供风装置；所述吹扫管隔离阀设置在所述吹扫管的头端与尾端之间；所述监视镜设置在所述监视管的头端，所述监视镜隔离阀设置在所述监视管中且位于所述吹扫管的尾端与所述监视镜之间。

5.如权利要求4所述的新型鸡粪锅炉返料床，其特征在于：所述吹扫管与水平面间形成的倾斜角≥60°。

6.如权利要求4所述的新型鸡粪锅炉返料床，其特征在于：还包括一次风机、一次风燃烧风门及吹扫管隔离总阀，所述一次风机通过所述一次风燃烧风门为所述锅炉炉膛供风，所述一次风机通过所述吹扫管隔离总阀为所述吹扫管供风。

7.如权利要求6所述的新型鸡粪锅炉返料床，其特征在于：还包括压力表，所述压力表设置在所述吹扫管隔离阀与吹扫管隔离总阀之间。

8.如权利要求6所述的新型鸡粪锅炉返料床，其特征在于：还包括烟气管道，所述烟气管道与所述锅炉中心筒的顶部相连，其包括依次连接锅炉蒸发器、锅炉过滤器、锅炉省煤器、锅炉空气预热器、锅炉除尘器、引风机及烟囱。

9.新型鸡粪锅炉返料床的监测方法，其特征在于，包括：

S1、监测锅炉旋风分离器的返料立管中的温度T1；

S2、监测返料床面的返料斜管中的温度T2；

S3、计算返料斜管温差△Ta，并在返料斜管温差△Ta≥A时输出警报信息，△Ta＝T1-T2，A为预设的第一温度阈值。

10.如权利要求9所述的新型鸡粪锅炉返料床的监测方法，其特征在于，还包括：

S4、监测返料床面的上部区域的温度T3；

S5、计算返料温差△Tb，并在△Tb≥B时输出警报信息，△Tb＝T1-T3，B为预设的第二温度阈值。

Images