CN116447589A - 一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，涉及燃烧器技术领域。该系统包括控制系统和燃烧器，燃烧器包括中心风机、一次风通道、二次风通道、三次风通道，中心风机连接中心风道并且中心风机位于中心风道一端，一次风通道环绕在中心风道外侧，二次风通道环绕在一次风通道外侧，三次风通道环绕在二次风通道外侧且未完全覆盖二次风通道，一次风通道两端连接有鼓状体，鼓状体安装在中心风道外侧，一次风通道一侧安装有集流器铸件，二次风通道内安装有二次风旋流器，三次风通道口处安装有三次风旋流器，燃烧器喷口背火面安装有K型热电偶，K型热电偶与控制系统无线连接。

Description

一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统

技术领域

本申请涉及燃烧器技术领域，具体涉及一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统。

背景技术

煤粉燃烧器是锅炉燃烧系统中非常重要的组成部件，燃烧器烧损会破坏炉内空气动力场，造成火焰偏斜，可能会带来锅炉运行参数偏差大、水冷壁结焦及局部高温腐蚀等问题，并严重影响锅炉的运行安全性及经济性。本项目针对临沂电厂1、2号机组燃烧器烧损情况进行了分析，提出了防止对冲旋流燃烧器烧损改造方案。

目前临沂电厂1、2号锅炉采用东方锅炉厂生产的DG1134.8/25.4-II2型350MW超临界锅炉，为一次中间再热、平衡通风、露天布置、单炉膛、尾部双烟道、采用烟气挡板调节再热汽温、固态排渣、全钢构架、前后墙对冲燃烧的全悬吊结构型锅炉，5台ZG M95 N型中速磨煤机正压直吹制粉系统。

本机组采用前后墙对冲燃烧方式，20只低Nox旋流煤粉燃烧器分前墙三层，后墙二层布置在炉膛后墙上，使沿炉膛宽度方向热负荷及烟气温度分布更均匀。燃烧器上部布置有燃尽风(OFA)风口，12只燃尽风(8个燃尽风和4个侧燃尽风)风口分别布置在前后墙上。在低NOx燃烧器中，燃烧的空气被分为四股，即：一次风、内二次风、外二次风和中心风。为了进一步降低NOx，在煤粉燃烧器上方设置了燃尽风和侧燃尽风，燃尽风通过调风器进入炉膛。燃尽风风口包含两股独立的气流：中央部位为非旋转的气流，它直接穿透进入炉膛中心；外圈气流是旋转气流，用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合。

2019年05月07日-25日，1号机C级检修过程中，检查发现A、D层：喷燃器较完好，一二次风扩锥变形很轻微，稳焰齿磨损轻微。对存在问题进行原因分析发现：

B层：B1一次风扩锥脱落一半，稳焰齿磨损脱落，B2一次风扩锥脱落三分之二，稳焰齿部分缺失，B3一次风扩锥变形松动，稳焰齿部分缺失，B4一次风扩锥，稳焰齿全部脱落。

E层：E1一次风扩锥，稳焰齿有松动现象需加固，E2一次风扩锥，稳焰齿磨损变形轻微。E3一次风扩锥脱落，稳焰齿部分缺失，E4一次风扩锥，稳焰齿全部脱落。

C层：C1一次风扩锥脱落，稳焰齿脱落，二次风扩锥全部脱落，C2一次风扩锥，稳焰齿缺少，二次风扩锥脱落一半，C3一次风扩锥脱落，稳焰齿脱落，C4一次风扩锥脱落，稳焰齿脱落。

根据各层燃烧器布置位置和运行时间、运行参数进行分析，基本可确定布置于最下部A、D层燃烧器因布置位置低、火焰温度低、运行时间较长等原因喷燃器烧损较为轻微；布置于中层的B、E层因更靠近火焰中心、低负荷备用时间较长原因烧损较为严重，尤其是处于更高温度的中间位置两只燃烧器烧损更为严重。布置于最上层，且停备时间较长的C层燃烧器烧损最为严重。同时，经过对停备时间较长的C、B、E层燃烧器的中心风门、二次风门DCS运行曲线进行分析，发现燃烧器停备期间，冷却风量较少的燃烧器烧损更为严重。

综上所述，造成直流锅炉对冲旋流燃烧器烧损的现象有以下几个方面：(1)布置于较高位置，更靠近火焰中心的燃烧器更容易烧损；(2)备用燃烧器烧损更为严重；(3)燃烧器中心风门、二次风门开度较小的燃烧器因冷却风量不足，烧损更为严重。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提出了一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统。

本申请公开了一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，系统包括控制系统和燃烧器，其特征在于燃烧器包括中心风机、一次风通道、二次风通道、三次风通道，中心风机连接中心风道并且中心风机位于中心风道一端，一次风通道环绕在中心风道外侧，二次风通道环绕在一次风通道外侧，三次风通道环绕在二次风通道外侧且未完全覆盖二次风通道，一次风通道两端连接有鼓状体，所述鼓状体安装在中心风道外侧，一次风通道一侧安装有集流器铸件，二次风通道内安装有二次风旋流器，三次风通道口处安装有三次风旋流器，燃烧器喷口背火面安装有K型热电偶，所述K型热电偶与控制系统无线连接。

在其中一些具体实施例中，所述K型热电偶通常与显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用，且所述K型热电偶能够直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

在其中一些具体实施例中，将K型热电偶设计为与火检探头相似的可抽取样式。

在其中一些具体实施例中，二次风通过二次风旋流器产生旋转，离开燃烧器后扩张，在中心区域产生负压使高温烟气回流，为煤粉气流提供着火能量。

在其中一些具体实施例中，通过调节中心风道、二次风通道口的风门调节进冷风量，增加冷却风量，降低喷燃器温度。

在其中一些具体实施例中，集流器铸件保障气流能均匀地分布在叶轮入口断面，达到入口所要求的速度值，并在气流损失小的情况下进入叶轮。

在其中一些具体实施例中，一次风通道内部且靠近中心风机的尾端处安装有煤粉浓缩器。

在其中一些具体实施例中，控制系统采用DCS远程控制系统。

在其中一些具体实施例中，DCS远程控制系统根据K型热电偶上的温度传感器测量出来的温度，当温度超过1150摄氏度时，DCS远程控制系统进行报警提示并控制中心风道的风门和二次风通道口的风门加大开度，增加冷却风量。

本申请的有益效果为：

(1)本发明提供的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统通过设置K型热电偶，具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中广泛为用户所采用。

(2)本发明提供的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统能够根据燃烧器壁温自动调节燃烧器中心风、二次风量，对喷口进行冷却，防止燃烧器烧损，提高锅炉长周期运行水平。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统的结构示意图；

图2为本发明公开的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统的流程图。

其中，1，中心风机；2，中心风道；3，鼓状体；4，一次风通道；5，二次风通道；6，三次风通道；7，二次风旋流器；8，三次风旋流器；9，集流器铸件；10，K型热电偶。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″、″固定″、″衔接″、″铰接″等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请提供的一个具体实施例中，一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，包括控制系统和燃烧器，其特征在于所述燃烧器包括中心风机1、一次风通道4、二次风通道5、三次风通道6，所述中心风机1连接中心风道2并且中心风机1位于中心风道2一端，所述一次风通道4环绕在中心风道2外侧，所述二次风通道5环绕在一次风通道4外侧，所述三次风通道6环绕在二次风通道5外侧且未完全覆盖二次风通道5，所述一次风通道4两端连接有鼓状体3，所述鼓状体3安装在中心风道2外侧，所述一次风通道4一侧安装有集流器铸件9，所述二次风通道内安装有二次风旋流器7，所述三次风通道6口处安装有三次风旋流器8，所述燃烧器喷口背火面安装有K型热电偶10，所述K型热电偶10与控制系统无线连接。

在本申请提供的一个具体实施例中，将所述K型热电偶10设计为与火检探头相似的可抽取样式。

在本申请提供的一个具体实施例中，所述二次风通过二次风旋流器7产生旋转，离开燃烧器后扩张，在中心区域产生负压使高温烟气回流，为煤粉气流提供着火能量。

在本申请提供的一个具体实施例中，通过调节所述中心风道2、二次风通道5口的风门调节进冷风量，增加冷却风量，降低喷燃器温度。

在本申请提供的一个具体实施例中，所述集流器铸件9保障气流能均匀地分布在叶轮入口断面，达到入口所要求的速度值，并在气流损失小的情况下进入叶轮。

在本申请提供的一个具体实施例中，所述一次风通道4内部且靠近中心风机1的尾端处安装有煤粉浓缩器。

在本申请提供的一个具体实施例中，所述控制系统采用DCS远程控制系统。

在本申请提供的一个具体实施例中，所述DCS远程控制系统根据K型热电偶10上的温度传感器测量出来的温度，当温度超过1150摄氏度时，DCS远程控制系统进行报警提示并控制所述中心风道2的风门和二次风通道5口的风门加大开度，增加冷却风量。

在本说明书的描述中，参考术语″一个实施例″、″一些实施例″、″示例″、″具体示例″、″一个具体实施例″或″一些示例″等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的范围内，根据本申请的技术方案及其申请的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，包括控制系统和燃烧器，其特征在于所述燃烧器包括中心风机(1)、一次风通道(4)、二次风通道(5)、三次风通道(6)，所述中心风机(1)连接中心风道(2)并且中心风机(1)位于中心风道(2)一端，所述一次风通道(4)环绕在中心风道(2)外侧，所述二次风通道(5)环绕在一次风通道(4)外侧，所述三次风通道(6)环绕在二次风通道(5)外侧且未完全覆盖二次风通道(5)，所述一次风通道(4)两端连接有鼓状体(3)，所述鼓状体(3)安装在中心风道(2)外侧，所述一次风通道(4)一侧安装有集流器铸件(9)，所述二次风通道内安装有二次风旋流器(7)，所述三次风通道(6)口处安装有三次风旋流器(8)，所述燃烧器喷口背火面安装有K型热电偶(10)，所述K型热电偶(10)与控制系统无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，其中，所述K型热电偶(10)通常与显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用，且所述K型热电偶(10)能够直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

3.根据权利要求2所述的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，其中，将所述K型热电偶设计为与火检探头相似的可抽取样式。

4.根据权利要求1所述的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，其中，所述二次风通过二次风旋流器(7)产生旋转，离开燃烧器后扩张，在中心区域产生负压使高温烟气回流，为煤粉气流提供着火能量。

5.根据权利要求1所述的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，其中，通过调节所述中心风道(2)的风门和二次风通道(5)口的风门调节进冷风量，增加冷却风量，降低喷燃器温度。

6.根据权利要求1所述的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，其中，所述集流器铸件(9)保障气流能均匀地分布在叶轮入口断面，达到入口所要求的速度值，并在气流损失小的情况下进入叶轮。

7.根据权利要求1所述的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，其中，所述一次风通道(4)内部且靠近中心风机(1)的尾端处安装有煤粉浓缩器。

8.根据权利要求1所述的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，其中，所述控制系统采用DCS远程控制系统。

9.根据权利要求8所述的一种防止对冲旋流燃烧器烧损的控制系统，其中，所述DCS远程控制系统根据K型热电偶(10)上的温度传感器测量出来的温度，当温度超过1150摄氏度时，DCS远程控制系统进行报警提示并控制所述中心风道(2)的风门和二次风通道(5)口的风门加大开度，增加冷却风量。