CN203615359U - 沿炉膛宽度方向风量自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，包括锅炉的尾部烟道，在尾部烟道脱硝装置入口或者空预器入口烟道上，沿平行于炉膛前、后墙的炉宽方向、对应燃烧器的位置布置数组烟气成分测量点，测量点与燃烧器的位置和数量相对应。本实用新型沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，根据尾部烟道所测烟气成分，自动控制炉膛沿炉宽方向风量供给量，实现炉膛内不同位置合理的风/燃料比，起到提高锅炉效率、降低污染物排放、降低壁温偏差、减轻高温腐蚀及结焦程度的作用，并能提高锅炉运行控制的自动化、智能化，提高锅炉经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，属于锅炉运行风量控制领域。
背景技术
对燃烧器及送风方式沿炉膛宽度方向均匀布置或近似均匀布置的炉型，如常见的对冲燃烧锅炉、W火焰锅炉，若沿炉膛宽度方向风量与燃料比失调，偏差过大，将引起飞灰、炉渣可燃物含量升高，污染物排放(NOx)升高，对受热面壁温偏差、高温腐蚀、结焦也有不利影响。因此，运行中保证炉膛内宽度方向风量合理分配便成为锅炉燃烧调整的一项重要内容。对上述炉型在运行中沿炉膛宽度方向烟气的混合较弱，通过在锅炉尾部（锅炉尾部一般是指：在脱硝装置入口或空预器入口（无脱硝装置时）烟道沿炉宽方向测量出的烟气成分能较好反映炉膛内燃烧状况，可以作为风量分配、燃烧优化调整的重要依据。
目前，由于锅炉尾部烟道上设计布置的烟气成分测量点数量较少，只有2～6个（左右两侧烟道各1～3个），并且传感器设置在该测量点上，这种方式并不能准确反映沿炉宽度方向烟气成分的分布情况，不便作为宽度方向烟气成分分布的调节依据。
现在采用的方法是通过增加临时测量点，现场人工测量烟气成分，然后在DCS（DCS是distributed control systems的简称，即集散型控制系统）上调节风门挡板开度，实现风量分配的调整，该调整通常只能由专业调试人员完成，花费较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，解决燃烧器及送风方式沿炉膛宽度方向均匀布置或近似均匀布置的炉型，在运行中沿炉宽方向风量分布不均，对锅炉效率、污染物排放、壁温偏差、高温腐蚀、结焦造成不利影响的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题；提高锅炉运行控制的自动化、智能化。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现：一种沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，包括锅炉的尾部烟道，在尾部烟道脱硝装置入口或者空预器入口烟道上，沿平行于炉膛前、后墙的炉宽方向、对应燃烧器的位置布置数组烟气成分测量点，测量点与燃烧器的位置和数量相对应。
作为优选方式之一，一组测量点对应一台燃烧器。
作为优选方式之二，一组测量点对应数台燃烧器。
进一步优选，测量点沿炉宽方向的尾部烟道脱硝装置入口或者空预器入口烟道间隔布置。
作为优选方式之一，测量点上设有氧量传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器或者二氧化硫传感器中的一种或者多种组合。
作为优选方式之二，测量点与氧量传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器或者二氧化硫传感器中的一种或者多种组合相连接。
本实用新型的工作流程：
沿平行于炉膛前、后墙的炉宽方向、对应燃烧器位置布置一定数量的烟气成分测量点，一组测量点根据燃烧器数量对应一台或数台燃烧器，根据需要，测量点可布置不同类型的传感器，测量烟气中需要掌握成分的含量如氧量（O2）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）的含量，并以此为输入量，通过现有成熟的DCS系统自动调节沿炉宽方向风门挡板的开度，最终实现沿炉宽方向烟气成分分布与目标值一致，此次的目标值是指：与锅炉参数、锅炉容量、锅炉类型锅炉负荷率、煤质等因素有关，可通过试验得到。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，由于烟道中设置有烟气成分测量点，可将该测量点测得的数据进行处理，最终实现自动控制炉膛沿炉宽方向风量供给量，实现炉膛内不同位置合理的风/燃料比，起到提高锅炉效率、降低污染物排放、降低壁温偏差、减轻高温腐蚀及结焦程度的作用，并能提高锅炉运行控制的自动化、智能化，提高锅炉经济效益。
附图说明
图1是对冲燃烧锅炉的结构示意图；
图2是图1中的A向示意图；
图3是图1的B-B剖面示意图；
图4是在W火焰锅炉的结构示意图；
图5是图4的C向示意图；
图6是图4的D-D剖面示意图；
图7是烟气成分测量值对沿炉宽风门开度风量的控制逻辑图；
图8是通过本实用新型将沿炉宽方向氧量分布控制在目标值示例图。
图中：101-尾部烟道，1-脱硝装置，2-测量点，3-燃烧器，4-空预器，5-燃尽风喷口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
如图1-8所示，本实用新型沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，适用于燃烧器及送风方式沿炉膛宽度方向均匀布置或近似均匀布置的炉型，如包括但不仅限于对冲燃烧锅炉、W火焰锅炉。本实用新型的结构包括锅炉的尾部烟道101，在尾部烟道101脱硝装置1的脱硝装置入口或者空预器4入口烟道上，沿平行于炉膛前、后墙的炉宽方向、对应燃烧器3的位置布置数组烟气成分测量点2，测量点2与燃烧器3的位置和数量相对应。燃尽风通过图中的燃尽风喷口5进入炉膛。
一组测量点对应一台燃烧器或者对应数台燃烧器，这主要是根据燃烧器的数量来决定的，当燃烧器的数量较多时，一组测量点可对应数台燃烧器。
测量点布置在尾部烟道脱硝装置入口或者无脱硝装置时的空预器入口烟道上，沿炉宽方向即平行炉膛前、后墙的方向间隔排列。
如图1、2、3所示的对冲燃烧锅炉，对冲燃烧锅炉的燃烧器沿高度方向分为多层，本图所示为前后墙各布置三层，燃烧器沿炉宽方向是均匀或近似均匀布置。
如图4、5、6所示的W火焰锅炉，W火焰锅炉的燃烧器为前后墙各布置一层，燃烧器沿炉宽方向是均匀或近似均匀布置。
两种锅炉采用的是相同形式的测量点布置方式，即测量点是一排间隔排列的点。
测量点上设有氧量传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器或者二氧化硫传感器中的一种或者多种组合；即，烟气成分测量时，每个测量点位置布置一组传感器进行分析，一组传感器可以是单种传感器也可以是多种传感器组合而成。
测量点与氧量传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器或者二氧化硫传感器中的一种或者多种组合相连接；即，传感器没有设置在测量点上，而是将传感器设置在其他位置，在烟气成分测量时，抽取每个测量点位置的烟气，然后送往传感器，再进行烟气分析，传感器的传送以及烟气分析都是采用现有成熟技术进行。
如图7所示，风门挡板开度的调节过程为：通过烟气成分测量点所测烟气成分值作为模拟输入量
如氧量（O2）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）测量值，传至DCS（即集散型控制系统的英文缩写）与目标值
（通过试验得到，与锅炉参数、锅炉容量、锅炉类型、锅炉负荷率、煤质等因素有关）比较，运算
或通过函数
输出指令，调节沿炉宽方向不同位置的风门挡板开度，最终实现沿炉宽方向烟气成分分布与目标值分布一致，在允许偏差内，如图8示例图所示。
试验数据表明，经过在炉膛上安装本实用新型风量自动控制装置后，可提高锅炉效度0.5%-1.0%，NOx排放降低50mg/Nm3-150mg/Nm3，降低受热面壁温偏差5℃-15℃，高温腐蚀降低0.5mm/年,锅炉整体性能将得到提高，锅炉综合效益也得以提高。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，包括锅炉的尾部烟道，其特征在于：在尾部烟道脱硝装置入口或者空预器入口烟道上，沿平行于炉膛前、后墙的炉宽方向、对应燃烧器的位置布置数组烟气成分测量点，测量点与燃烧器的位置和数量相对应。
2.如权利要求1所述的沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，其特征在于：一组测量点对应一台燃烧器。
3.如权利要求1所述的沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，其特征在于：一组测量点对应数台燃烧器。
4.如权利要求2或者3所述的沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，其特征在于：测量点沿炉宽方向的尾部烟道脱硝装置入口或者空预器入口烟道间隔布置。
5.如权利要求4所述的沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，其特征在于：测量点上设有氧量传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器或者二氧化硫传感器中的一种或者多种组合。
6.如权利要求5所述的沿炉膛宽度方向风量自动控制装置，其特征在于：测量点与氧量传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器或者二氧化硫传感器中的一种或者多种组合相连接。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109990269A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-09 | 西安热工研究院有限公司 | 一种w火焰锅炉风量分配调节系统 |
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