CN115727350A - 一种二维温度场燃烧控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种二维温度场燃烧控制方法及系统，包括设置在主燃区的多个燃烧器以及与每个燃烧器对应的二次风喷口；每个燃烧器均通过一根煤粉管道与一次风粉系统相连；每个二次风喷口均通过二次风管道与二次风风箱相连，燃尽区设置有多个燃尽风喷口；燃尽区的上方烟道的水平横截面内设置有成网格化均匀布置的二维温度场测量装置。本申请采用“精确的前反馈控制”理念，把燃煤锅炉的主燃区和燃尽区进行相对独立的简化控制。在主燃区的每个燃烧器的煤粉流量相同且风煤比相同的情况下，后续只需要根据二维温度场的温度分布，调整燃尽区内与二维温度场对应位置的燃尽风喷口的流量和摆角，使得燃煤锅炉的炉膛内的火焰中心保持在烟道的几何中心位置。

Description

一种二维温度场燃烧控制方法及系统

技术领域

本申请涉及燃煤锅炉的优化控制技术和系统，尤其涉及一种二维温度场燃烧控制方法及系统。

背景技术

CN 110195860 A公开了一种锅炉四角切圆燃烧火焰中心偏移调整方法，该现有技术通过对比出口烟气的平均温度与外墙的多个测点的平均温度的差值，用于间接确定火焰中心的温度位置，从而对一次风和二次风进行调整来改变火焰中心位置。但是该现有技术并未具体说明如何才能通过一次风和二次风来调整火焰中心位置。

类似的，CN 114857578 A公开了一种改善四角切圆锅炉火焰中心偏斜的热态研究方法。该现有技术认为，火焰中心偏斜是由于三种风的风量、水平角度、主燃烧器摆角等位置配合不当所带来的燃烧参数没有最优化所引起的，只要根据出口温温度场和氧量场确定了三种风的最优配合参数，就可以使得燃烧更均匀，燃烧均匀了就可以减轻火焰中心偏斜的概率。因而该现有技术着重于热态情况下通过不同工况标定一次风、二次风以及燃尽风的风量，同时通过对比各种工况下的出口温温度场和氧量场来确定优化的燃烧状态。该现有技术在具体说明出口温温度场和氧量场的测量的时候，利用的是均匀布置的24个烟道测孔采集烟气温度、烟气含氧量、飞灰可燃物沿烟道宽度截面分布情况，每个点位的测量值与平均值的偏差不超过5％即为燃烧优良，火焰中心不存在偏斜情况。可见，该现有技术判断火焰中心也是基于一种平均化的间接计算，火焰中心的实际位置是根据温度差值来确定的，测点分布会影响计算结果。同时，如果偏差超过5％，则需要调整一次风、二次风、燃尽风以及各种摆角等，直到偏差小于5％。然而，由于温度场和氧量场是基于平均化计算获得的，并不能直接确定到底是某个方向的风量过大还是相对的方向的风量过小所造成的燃烧不良，或者是由于某个风口的摆角存在方向误差所带来的燃烧不良，因而该现有技术调整各个技术参数的时候，是统一对所有燃烧器一起调整其风量或者摆角，例如统一增大或者减小20％的风门开度，或者对所有风口的摆角统一增大或者减小5度。因而该现有技术实际上是优化燃烧状态，并不是直接调整火焰中心位置。同时，该现有技术的这种平均化的模糊处理，无法确定燃烧不良的部件，难以适应快速变负荷的控制要求，会造成锅炉运行经济性差、烟气排放污染物高、锅炉受热面结焦结渣等问题。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种二维温度场燃烧控制方法及系统，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出了一种二维温度场燃烧控制方法，用于通过二维温度场对燃煤锅炉的燃烧进行控制，其中，所述燃煤锅炉的主燃区设置有多个燃烧器以及与每个燃烧器对应的二次风喷口；所述燃煤锅炉的燃尽区设置有多个燃尽风喷口；所述燃尽区的上方烟道的水平横截面内设置有成网格化均匀布置的二维温度场测量装置；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤A：在主燃区内，先调整每个燃烧器所对应的每根煤粉管道内的煤粉流量基本相同；然后调整每个燃烧器的二次风风门的开度，使得每个燃烧器的风煤比基本相同；步骤B：保持主燃区内的运行参数不变，根据二维温度场测量装置实时检测获得的二维温度场的温度分布，调整燃尽区内与二维温度场对应位置的燃尽风喷口的流量和摆角，使得燃煤锅炉的炉膛内的火焰中心保持在烟道的几何中心位置。

优选地，所述步骤A进一步包括：根据测量得到的每根煤粉管道内的一次风流量和煤粉流量，调整每个燃烧器所对应的每根煤粉管道内的煤粉流量基本相同。

优选地，所述步骤A进一步包括：在保持每个燃烧器所对应的每根煤粉管道内的煤粉流量基本相同的前提下，根据测量得到的每个二次风喷口的二次风流量，调整每个燃烧器的二次风喷口的二次风风门的开度，使得每个燃烧器的风煤比基本相同。

优选地，在燃尽区的上方烟道周边，均匀布置了多个二维温度场测量装置，所述多个二维温度场测量装置的测量路径相互交叉形成多个网格交点，每个网格交点位置的温度构成了所述二维温度场。

本申请还提供了一种二维温度场燃烧控制系统，包括设置在所述燃煤锅炉的主燃区的多个燃烧器以及与每个燃烧器对应的二次风喷口；每个燃烧器均通过一根煤粉管道与一次风粉系统相连；每个二次风喷口均通过二次风管道与二次风风箱相连，其特征在于，所述燃煤锅炉的燃尽区设置有多个燃尽风喷口；所述燃尽区的上方烟道的水平横截面内设置有成网格化均匀布置的二维温度场测量装置。

优选地，每根煤粉管道内均设置有煤粉流量测量传感器、一次风流量传感器以及一次风粉调节阀；每个二次风喷口所对应的二次风管道内均设置有二次风流量传感器和二次风风门；所述煤粉流量测量传感器、一次风流量传感器、一次风粉调节阀、二次风流量传感器以及二次风风门均通过控制线缆与主燃区控制模块相连。

优选地，连接二次风风箱与各个二次风管道的二次风主管道内设置有二次风总量风门，所述二次风总量风门通过控制线缆与主燃区控制模块相连。

优选地，每个燃尽风喷口均通过燃尽风管道与二次风风箱相连，每个燃尽风喷口所对应的燃尽风管道内均设置有燃尽风流量传感器和燃尽风风门；每个燃尽风喷口均设置有摆角调节装置和驱动连杆，摆角调节装置可以根据指令带动驱动连杆运动，进而带动燃尽风喷口均偏转其摆角；所述摆角调节装置、燃尽风流量传感器、燃尽风风门以及二维温度场测量装置均通过控制线缆与燃尽区控制模块相连。

优选地，所述燃尽风喷口均匀布置在燃煤锅炉的前墙和后墙上，包括一层或者多层纵向对准排列的多个燃尽风喷口。

优选地，在燃尽区的上方烟道周边，均匀布置了多个二维温度场测量装置，所述多个二维温度场测量装置的测量路径相互交叉形成多个网格交点，每个网格交点位置的温度构成了所述二维温度场。

本申请采用“精确的前反馈控制”理念，把燃煤锅炉的主燃区和燃尽区进行相对独立的简化控制。在主燃区的每个燃烧器的煤粉流量相同且风煤比相同的情况下，后续只需要根据二维温度场的温度分布，调整燃尽区内与二维温度场对应位置的燃尽风喷口的流量和摆角，使得燃煤锅炉的炉膛内的火焰中心保持在烟道的几何中心位置。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。

其中，图1显示的是根据本申请的一个具体实施例的二维温度场燃烧控制系统的结构示意图。

图2显示的是根据本申请的一个具体实施例的燃尽风喷口的布局示意图。

图3显示的是根据本申请的一个具体实施例的二维温度场测量装置的布局示意图。

具体实施方式

为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

现有的燃煤锅炉燃烧控制由于技术的限制，无法做到精确调控，尤其是无法确定不充分燃烧的位置，只能笼统调整所有燃烧器的供煤量、一次风和二次风流量，因而即便能够精确调控也不能做到对个别燃烧器对应的参数进行有针对性的单独调整控制。

有鉴于此，本申请提出了一种优化的二维温度场燃烧控制方法和系统，如图1所示。本申请的优化方法的总体思路是，采用“精确的前反馈控制”理念，把整个燃煤锅炉1的燃烧区域分为主燃区100和燃尽区200两个区域，并进行相对独立的控制。

具体来说，在主燃区100内，基于单个燃烧器31的风煤比控制，从影响燃煤锅炉1燃烧的根源入手，通过测量进入每个燃烧器31的一次风流量、煤粉质量流量，调整单个燃烧器31的二次风量，也就是调整单个燃烧器31的风煤比，使得每个燃烧器31都处在最接近设计的最佳工况下运行。发明人认为，在主燃区的每个燃烧器31的煤粉流量相同且风煤比相同的情况下，燃烧器已经达到了最佳的工况，在燃烧负荷确定了的情况下，后续不需要再进行调整。

在主燃区100的调控完成之后，保持主燃区100的运行参数不变，之后仅仅对燃尽区200的运行参数进行独立调整。

具体来说，在燃尽区200内，通过实时检测燃尽区200上方的二维温度场的温度分布，调整燃尽区200内与二维温度场对应位置的燃尽风喷口61的流量和摆角，实现炉膛内的燃烧更均匀更充分，提高燃煤效率，降低煤粉损耗和污染物的排放，减少锅炉受热面结焦结渣等问题。

有关主燃区和燃尽区的划分，在诸多现有技术文献中均有记载，有些文献还认为，在主燃区和燃尽区之间还存在一个复燃区。因此相关区域的划分为公知技术，并非本申请创造的概念，本申请只是在已知的主燃区和燃尽区中进行了布局和控制方法上的创新。

更具体地，如图所示，基于上述优化方法，本申请提出了一种二维温度场燃烧控制系统，包括设置在燃煤锅炉1的主燃区100的多个燃烧器31以及与每个燃烧器31对应的二次风喷口41；每个燃烧器31均通过一根煤粉管道30与一次风粉系统3相连；每个二次风喷口41均通过二次风管道40与二次风风箱4相连。其中，一次风粉系统3包含常规的由多台磨煤机组成的制粉系统以及一次风风箱等机构(图中未示出)，一次风粉系统3通过一次风将制得的煤粉通过多根煤粉管道30输送给对应的燃烧器31。

与现有技术不同的是，本申请进一步在燃煤锅炉1的燃尽区200设置有多个燃尽风喷口61，并在燃尽区200上方设置二维温度场测量装置71，根据二维温度场测量装置71测得的垂直于烟道的水平截面内的网格节点处的温度分布，调整与相应网格节点位置相对应的燃尽风喷口61的流量和摆角，使得炉膛出口的二维温度场的温度分布更均匀。

具体来说，理想状态下，燃尽区200的上方的水平截面内的二维温度场分布，应该是水平截面的几何中心位置的温度最高，围绕几何中心的同样半径的同心圆上的温度基本相等，且半径越大温度逐次递减。若燃烧不均匀，则二维温度场分布不符合上述理想分布规律。例如，若最高温度位置偏向于几何中心的左侧，则可以调整与左侧位置对应的燃尽风喷口61的摆角和风量，将最高温度位置向几何中心方向“推”；或者可以调整右侧位置对应的燃尽风喷口61的摆角和风量，将最高温度位置向几何中心方向“拉”；或者两个方向同时调整，“推拉”相结合进行调整。

其中，二维温度场测量装置71可以采用现有技术的任何一种可用于获得二维温度场的系统、方法或者装置。例如，CN 1141513 C公开了一种测量锅炉燃烧辐射能及温度场并控制燃烧的方法及其系统，该现有技术着重介绍了温度场的测量处理，本申请可以采用该现有技术中相同或者类似的方法和系统。类似的，CN 1069960 C公开了一种电站锅炉炉膛燃烧温度分布检测方法及其装置，其可以通过火焰图像的方式实时检测二维火焰温度场的分布，本申请也可以采用该现有技术中相同或者类似的方法和装置获得本申请所需的二维温度场。

应当说明的是，上述现有技术获得的是炉膛中垂直方向的火焰温度场，用于本申请中则需要将其改进为测量水平截面的二维温度场。本申请之所以采用水平二维温度场，是因为本申请的燃烧控制采用的分区独立调整，主燃区100通过燃烧负荷调整为最佳风煤比之后，燃烧已经是最佳状态，后续燃尽区200独立进行调整的时候，不需要调整主燃区的燃烧参数，因而在根据二维温度场调整燃尽区200的参数的时候，火焰中心的垂直高度不会发生变化，因而只需要根据水平温度场调整火焰中心的水平位置，可以大大简化二维温度场的测量，有利于有针对性的独立调整和控制，可以提高实时检测、反馈和控制的响应速度，可以适应快速变负荷的灵活性控制要求。

图2显示了根据本申请的一个具体实施例的燃尽风喷口的布局示意图，其显示的是图1中的燃煤锅炉1的横截面示意图。在图示具体实施例中，燃尽风喷口61均匀布置在燃煤锅炉的前墙11和后墙12上，包括一层或者多层纵向对准排列的多个燃尽风喷口61。在图1所示具体实施例中，总共显示有两层燃尽风喷口61，每一层的燃尽风喷口61位于同一平面内，且上下两层的燃尽风喷口61两两纵向对准排列为一组，在纵向总共形成有8组燃尽风喷口61。在图2所示具体实施例中，每一层均包含8个燃尽风喷口61，其中前墙11上均匀布置了4组燃尽风喷口61，后墙12上也均匀布置了4组燃尽风喷口61，前墙11和后墙12上的燃尽风喷口61也是两两横向对准布置的。

有关前墙和后墙的概念是本领域惯用术语，是相对燃烧器31的远近来说的，与燃烧器31同一侧的为前墙，与燃烧器31相对的一侧为后墙。由于燃烧器31通常布置在前墙，煤粉朝向后墙喷射，由煤粉质量、风量、风口摆角等原因一般不会造成火焰中心向左右方向偏移，因而燃尽风喷口61均匀设置在前墙11和后墙12可以降低控制难度，简化控制方法。

图3显示了与图2所示燃尽风喷口位置对应的二维温度场测量装置的布局示意图，其显示的是图1中的燃尽区上方的横截面示意图。在图示具体实施例中，二维温度场测量装置71成网格化均匀布置在燃尽区200的上方烟道的水平截面内。具体地，在燃尽区200的上方烟道周边，均匀布置了多个二维温度场测量装置71，所述多个二维温度场测量装置71的测量路径相互交叉形成多个网格交点，每个网格交点位置的测量温度构成了所述二维温度场。更具体地，如图所示，在燃煤锅炉1的前墙11上布置有两个二维温度场测量装置71，后墙12上也布置有两个二维温度场测量装置71，前墙11和后墙12上的二维温度场测量装置71彼此间隔设置。同样的，左墙和右墙上也分别设置有两个二维温度场测量装置71，左墙和右墙上的二维温度场测量装置71也是彼此间隔设置。

在一个具体实施例中，所述二维温度场测量装置71可以采用红外光学高温计(例如，可以采用德国优泰克科技工程有限公司EUtech Scientific Engineering GmbH型号为GT-III或FT-III的红外光学高温计)，每个红外光学高温计既是发射器，同时也是接收器。红外光学高温计以CO₂的强红外辐射特性为基础，并根据Stefan-Boltzmann定律，从一个表面发出的总辐射热功率与其绝对温度的四次方成正比，建立气体温度与辐射值之间的对应关系，从而测得烟气温度。因此，当给定长度路径上的辐射值被光学高温计测得后，该段路径长度上的积分平均值温度即可获得。当给定不同的路径长度后，可以得到对应的辐射值和积分平均温度。这样，利用类似于医学上的断层扫描层析成像算法可以计算各个光学高温计的光路交点位置的温度。再通过数学插值，可以获得每个网格区域各个点位置的温度值。这样，整个被测截面的温度值信息(位置，温度值)就可获得。从而，利用数据软件处理系统，把炉膛火焰中心的位置进行精准确定。红外光学高温计为本领域广泛采用的现有设备，是冶金、化工和机械等工业生产过程中不可缺少的温度测量仪表之一。本申请将多个红外光学高温计如图3所示均匀布置成光路交叉的网格状，从而可以通过计算获得二维温度场的每个网格交点的温度。当然，如前所述，本申请也可以采用现有技术的其它二维温度场测量方案，将其中的传感器如图3所示的方式排列成网格状，并通过测量和计算获得各个网格交点的温度，从而获得整个水平截面的二维温度场。

图2中同一层内共有8个燃尽风喷口61，则图1中的两层结构总共有16个燃尽风喷口61。对应于这16个燃尽风喷口，图3中的8个二维温度场测量装置71的测量路径相互交叉总共形成了16个网格交点。图3的16个网格交点可以与16个燃尽风喷口61形成对应关系。例如，图3右上角的网格交点可以与邻近一层右上角的燃尽风喷口61形成对应，与右上角相邻的左侧水平位置的网格交点可以与较远一层右上角的燃尽风喷口61形成对应；其余网格交点可以依照同样的原理与其余燃尽风喷口61形成对应。当然，还可以根据多网格交点的拟合与对应的一个或多个燃尽风喷口61形成对应，通过多网格交点的温度分布，对应调整一个或多个燃尽风喷口61的风量和摆角。

例如，如前所述，在烟道的水平截面上成网格化均匀布置多个二维温度场测量装置71，其测得的温度场可以反应整个炉膛燃烧是否均匀和充分的指标。尤其的，如果根据测得的温度场的每个网格点的温度分布，计算得到温度场的温度中心没有位于烟道的几何中心，例如，对照图2和图3所示的布局结构，如果温度中心偏离至图3中位于右上角的网格交点位置，则对应的图2中右上角区域的燃尽风喷口61区域的风量可能偏弱，或者该燃尽风喷口61的摆角存在偏差，此时可以调整对应的右上角区域的燃尽风喷口61的风门开度以及摆角，提高此处的燃尽风流量，并使该燃尽风喷口61的摆角可以将温度中心向几何中心“推”，以使火焰中心居中。或者可以如前所述的那样，利用对侧位置的燃尽风喷口61的摆角和风量，将温度中心位置向几何中心方向“拉”；或者两个方向同时调整，“推拉”相结合进行调整。

当然，图示燃尽风喷口61的布局结构仅仅是一种示例性说明，实际应用的时候可以根据需要提供更多的燃尽风喷口61，并且不限于仅仅布置在前墙和后墙上，也可以均匀布置在整个燃尽区的四周。类似的，也可以在燃尽区200的上方的水平截面内布置更多的二维温度场测量装置71，以组成更细化的网格布局，可以获得更精确的二维温度场的每个网格交点的温度值。

进一步地，如图1所示，对应于主燃区100，每根煤粉管道30内均设置有煤粉流量测量传感器34、一次风流量传感器32以及一次风粉调节阀33；每个二次风喷口31所对应的二次风管道40内均设置有二次风流量传感器42和二次风风门43；煤粉流量测量传感器34、一次风流量传感器32、一次风粉调节阀33、二次风流量传感器42以及二次风风门43均通过控制线缆与主燃区控制模块5相连。进一步地，为了控制二次风总量，连接二次风风箱4与各个二次风管道40的二次风主管道44内设置有二次风总量风门45，二次风总量风门45通过控制线缆与主燃区控制模块4相连。

其中，煤粉流量测量传感器34、一次风流量传感器32和二次风流量传感器42可以采用现有技术中的任何一种适用的可以直接测量流量的传感器，也可以采用任何一种现有技术中适用的可以间接测量流量的装置或者方法。例如，本领域技术人员可以采用例如现有技术CN 103939939 B中的装置或者方法作为本申请中的实体或者虚拟传感器，用于直接或者间接计算获得煤粉流量、一次风和二次风流量。

进一步地，对应于燃尽区200，每个燃尽风喷口61均通过燃尽风管道60与二次风风箱4相连，每个燃尽风喷口61所对应的燃尽风管道60内均设置有燃尽风流量传感器62和燃尽风风门63；每个燃尽风喷口61均设置有摆角调节装置72和驱动连杆73，摆角调节装置72可以根据指令带动驱动连杆72运动，进而带动燃尽风喷口均61偏转其摆角。摆角调节装置72、燃尽风流量传感器62、燃尽风风门63以及二维温度场测量装置71均通过控制线缆与燃尽区控制模块7相连。其中，二次风风箱4既用于提供二次风，又用于提供燃尽风，从而可以简化系统结构节约成本。同样的，燃尽风流量传感器62可以采用现有技术中的任何一种适用的可以直接测量流量的传感器，也可以采用任何一种现有技术中适用的可以间接测量流量的装置或者方法。

下面参照附图进一步详细说明本申请的二维温度场燃烧控制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤A：在主燃区100内，先调整每个燃烧器31所对应的每根煤粉管道30内的煤粉流量基本相同；然后调整每个燃烧器31的二次风风门43的开度，使得每个燃烧器31的风煤比基本相同。

具体地，所述步骤A进一步包括：根据测量得到的每根煤粉管道30内的一次风流量和煤粉流量，调整每个燃烧器31所对应的每根煤粉管道30内的煤粉流量基本相同。更具体的，例如，可以通过煤粉流量测量传感器34测量得到的每根煤粉管道30内的煤粉流量，通过一次风流量传感器32每根煤粉管道30内的一次风流量，上述流量信息通过控制线缆转递给主燃区控制模块5，主燃区控制模块5根据各个煤粉管道30内的煤粉流量和一次风流量信号，控制一次风粉调节阀33的开度，从而调整每个燃烧器31所对应的每根煤粉管道30内的煤粉流量基本相同。所谓基本相同可以设定为标定值的一个误差范围内，例如±5％。

进一步具体地，在保持每个燃烧器31所对应的每根煤粉管道30内的煤粉流量基本相同的前提下，根据测量得到的每个二次风喷口41的二次风流量，调整每个燃烧器31的二次风喷口41的二次风风门43的开度，使得每个燃烧器31的风煤比基本相同。更具体地，例如，可以通过二次风流量传感器42测量得到的每个二次风喷口41的二次风流量，将该流量信号通过控制线缆传递给主燃区控制模块5，主燃区控制模块5通过之前获得的一次风流量和二次风流量，计算得到总风量，然后主燃区控制模块5控制二次风风门43的开度大小，即可将各个燃烧器31所对应的总风量调整到基本相同，由于之前的煤粉流量已经调整到基本相同了，因而此处只需要保持每根煤粉管道30内的煤粉流量不变，只改变二次风风门43的开度大小即可，大大简化了控制程序。

步骤B：保持主燃区100内的运行参数不变，根据二维温度场测量装置71实时检测获得的二维温度场的温度分布，调整燃尽区200内与二维温度场对应位置的燃尽风喷口61的流量和摆角，使得燃煤锅炉1的炉膛内的火焰中心保持在烟道的几何中心位置。

具体地，例如，在保持主燃区100内的运行参数不变的前提下，二维温度场测量装置71测得的二维温度场信号以及燃尽风流量传感器62测得的燃尽风流量信号通过控制线缆传递给燃尽区控制模块7，燃尽区控制模块7通过比对二维温度场测量装置71测得的二维温度场的温度中心与烟道的几何中心的偏差位置，针对该偏差位置所对应的燃尽风喷口61进行调控，控制对应的燃尽风喷口61的燃尽风风门63的开度大小和摆角，有针对性的增加或减少燃尽风流量，并改变摆角，使得该区域的风量增加或减少，以将火焰中心的位置调整至于烟道的几何中心重合。

进一步地，图2和图3所对应的燃尽风喷口61和二维温度场测量装置71的网格化布局的一一对应关系的控制结果，可以通过实测尾气排放污染物浓度、煤粉损耗、受热面结焦结渣等参数，判断本申请的二维温度场燃烧控制方法技术效果。

例如，通过采用本申请的控制系统和控制方法，与常规总量型、模糊型燃烧控制方式进行对比，同样的燃烧负荷和煤粉质量的条件下，本申请的控制系统和方法降低了7.6％-8.5％的煤粉损耗，CO/NOx的尾气含量降低了15-21％，受热面结焦结渣平均清理间隔延长了60-90天，大大提高了燃煤效率和排放水平，节约了停机时间，节约了成本。

另外，本发明的控制方法采用了分段式独立控制，在主燃区，先调整煤粉流量，在煤粉流量确定的情况下，独立调整二次风流量。在主燃区参数确定的情况下，根据出口设置的网格化布局的二维温度场测量装置获取整个烟道截面不同位置的温度数据，调整对应区域的燃尽风流量和摆角，从而实现了与主燃区相对独立的简化控制，且由于二维温度场测量装置获取的是整个区域的数据，可以根据不同区域调整对应的燃尽风流量和摆角，做到了有针对性的精确控制。因而本申请的方法不但可以实现独立的简化控制，而且还能实现精确调控，系统结构和实现方案简单有效，大大简化了设备，降低了成本。

本领域技术人员应当理解，虽然本申请是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本申请的保护范围。

以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种二维温度场燃烧控制方法，用于通过二维温度场对燃煤锅炉(1)的燃烧进行控制，其中，所述燃煤锅炉(1)的主燃区(100)设置有多个燃烧器(31)以及与每个燃烧器(31)对应的二次风喷口(41)；所述燃煤锅炉(1)的燃尽区(200)设置有多个燃尽风喷口(61)；所述燃尽区(200)的上方烟道的水平横截面内设置有成网格化均匀布置的二维温度场测量装置(71)；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤A：在主燃区(100)内，先调整每个燃烧器(31)所对应的每根煤粉管道(30)内的煤粉流量基本相同；然后调整每个燃烧器(31)的二次风风门(43)的开度，使得每个燃烧器(31)的风煤比基本相同；

步骤B：保持主燃区(100)内的运行参数不变，根据二维温度场测量装置(71)实时检测获得的二维温度场的温度分布，调整燃尽区(200)内与二维温度场对应位置的燃尽风喷口(61)的流量和摆角，使得燃煤锅炉(1)的炉膛内的火焰中心保持在烟道的几何中心位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：根据测量得到的每根煤粉管道(30)内的一次风流量和煤粉流量，调整每个燃烧器(31)所对应的每根煤粉管道(30)内的煤粉流量基本相同。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：在保持每个燃烧器(31)所对应的每根煤粉管道(30)内的煤粉流量基本相同的前提下，根据测量得到的每个二次风喷口(41)的二次风流量，调整每个燃烧器(31)的二次风喷口(41)的二次风风门(43)的开度，使得每个燃烧器(31)的风煤比基本相同。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在燃尽区(200)的上方烟道周边，均匀布置了多个二维温度场测量装置(71)，所述多个二维温度场测量装置(71)的测量路径相互交叉形成多个网格交点，每个网格交点位置的温度构成了所述二维温度场。

5.一种二维温度场燃烧控制系统，包括设置在所述燃煤锅炉(1)的主燃区(100)的多个燃烧器(31)以及与每个燃烧器(31)对应的二次风喷口(41)；每个燃烧器(31)均通过一根煤粉管道(30)与一次风粉系统(3)相连；每个二次风喷口(41)均通过二次风管道(40)与二次风风箱(4)相连，其特征在于，所述燃煤锅炉(1)的燃尽区(200)设置有多个燃尽风喷口(61)；所述燃尽区(200)的上方烟道的水平横截面内设置有成网格化均匀布置的二维温度场测量装置(71)。

6.如权利要求5所述的二维温度场燃烧控制系统，其特征在于，每根煤粉管道(30)内均设置有煤粉流量测量传感器(34)、一次风流量传感器(32)以及一次风粉调节阀(33)；每个二次风喷口(31)所对应的二次风管道(40)内均设置有二次风流量传感器(42)和二次风风门(43)；所述煤粉流量测量传感器(34)、一次风流量传感器(32)、一次风粉调节阀(33)、二次风流量传感器(42)以及二次风风门(43)均通过控制线缆与主燃区控制模块(5)相连。

7.如权利要求6所述的二维温度场燃烧控制系统，其特征在于，连接二次风风箱(4)与各个二次风管道(40)的二次风主管道(44)内设置有二次风总量风门(45)，所述二次风总量风门(45)通过控制线缆与主燃区控制模块(4)相连。

8.如权利要求5所述的二维温度场燃烧控制系统，其特征在于，每个燃尽风喷口(61)均通过燃尽风管道(60)与二次风风箱(4)相连，每个燃尽风喷口(61)所对应的燃尽风管道(60)内均设置有燃尽风流量传感器(62)和燃尽风风门(63)；每个燃尽风喷口(61)均设置有摆角调节装置(72)和驱动连杆(73)，摆角调节装置(72)可以根据指令带动驱动连杆(72)运动，进而带动燃尽风喷口均(61)偏转其摆角；所述摆角调节装置(72)、燃尽风流量传感器(62)、燃尽风风门(63)以及二维温度场测量装置(71)均通过控制线缆与燃尽区控制模块(7)相连。

9.如权利要求5所述的二维温度场燃烧控制系统，其特征在于，所述燃尽风喷口(61)均匀布置在燃煤锅炉(1)的前墙(11)和后墙(12)上，包括一层或者多层纵向对准排列的多个燃尽风喷口(61)。

10.如权利要求5所述的二维温度场燃烧控制系统，其特征在于，在燃尽区(200)的上方烟道周边，均匀布置了多个二维温度场测量装置(71)，所述多个二维温度场测量装置(71)的测量路径相互交叉形成多个网格交点，每个网格交点位置的温度构成了所述二维温度场。

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