CN209978093U - 一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，包括控制系统和燃烧器，所述燃烧器包括中心风筒、一次风通道、内二次风通道和外二次风通道，所述中心风筒连接中心风管并且中心风筒位于一次风通道内，所述内二次风通道环绕在一次风通道外侧，外二次风通道环绕在内二次风通道外侧，在内二次风通道内设有旋流器并且其入口处设有内二次风调节挡板，在外二次风通道的入口处设有外二次风调节挡板；所述燃烧器的喷口扩锥上安装有用于测量喷口温度的热电偶，所述内二次风调节挡板、外二次风调节挡板和热电偶均分别与控制系统连接。本实用新型可实现对锅炉燃烧器出口温度的稳定控制，避免燃烧器出口过热烧损。
Description
技术领域
本实用新型属于电力技术领域，具体为一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统。
背景技术
燃烧设备是锅炉的重要组成部分之一，其作用是将燃料和燃烧用空气按一定方式送入炉膛使燃料及时着火，稳定燃烧。
沁北电厂三期2×1000MW超超临界机组配套锅炉为东方锅炉厂制造的超超临界本生滑压运行直流锅炉，锅炉型号DG3110/26.15-II2型，单炉膛，一次中间再热，平衡通风，尾部双烟道结构。本锅炉固态排渣，全钢构架，全悬吊结构露天布置。采用内置式启动分离系统，通过燃料和给水配比调节锅炉负荷，通过调整燃料和给水比例并配合一、二级减温水调整主蒸汽温度，采用烟气挡板和事故喷水控制再热汽温。锅炉设计煤种为晋城煤业集团赵庄煤矿煤，校核煤种为潞安矿业集团屯留煤矿煤。磨煤机采用沈阳重型机械厂生产的MPS290辊盘式中速磨煤机，一次风机为动叶可调轴流式，燃烧器为东方锅炉厂引进技术生产的旋流燃烧器，采用前后墙各3层，前、后墙对冲布置，其中A(后下)层燃烧器具有少油点火功能。燃烧系统设计采用分级燃烧和浓淡燃烧等技术，可有效降低NOX排放量和降低锅炉最低稳燃负荷。
在#5、#6机组投产后，就经常出现锅炉燃烧器烧损问题，稳燃齿、一次风扩锥等烧损脱落现象较多，影响锅炉燃烧稳定性和低NOx燃烧效果，并影响到干排渣系统稳定运行。虽然对燃烧器材质、结构等都进行了优化，但是均未能完全解决这一问题，同时通过多次检修发现，上层燃烧器烧损数量以及程度都要超过下层燃烧器，分析原因是在燃烧器停运期间没有一次风以及二次风量小，冷却风量不足导致烧损，而停运燃烧器大量通风冷却会对锅炉燃烧稳定性和经济性产生极为不利的影响。因此，研究如何控制燃烧器温度，既避免烧损，又不会过分影响锅炉燃烧工况的系统具有重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，使燃烧器温度不至于过高烧损，冷却风量也不会对锅炉燃烧工况造成过分影响。
本实用新型采取的技术方案是：一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，包括控制系统和燃烧器，所述燃烧器包括中心风筒、一次风通道、内二次风通道和外二次风通道，所述中心风筒连接中心风管并且中心风筒位于一次风通道内，所述内二次风通道环绕在一次风通道外侧，外二次风通道环绕在内二次风通道外侧，在内二次风通道内设有旋流器并且其入口处设有内二次风调节挡板，在外二次风通道的入口处设有外二次风调节挡板；所述燃烧器的喷口扩锥上安装有用于测量喷口温度的热电偶，所述内二次风调节挡板、外二次风调节挡板和热电偶均分别与控制系统连接。
进一步的，所述内二次风通道、外二次风通道通过大风箱提供内二次风和外二次风，且大风箱为停运燃烧器提供冷却风。
更进一步的，所述内二次风通过旋流器产生旋转，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，且该旋流器为固定式，不做调节；所述外二次风通过燃烧器切向布置的叶轮式风门挡板调节，得到适当的外二次风量和旋流强度，以获得最佳燃烧工况。
进一步的，所述内二次风调节挡板和外二次风调节挡板分别配有一台风门用执行器，两个执行器可以单独控制，由控制系统发出指令，所有执行器均可以连续调节，以实现燃烧器二次风或燃尽风的调节。
进一步的，所述一次风通道的末端设有一次风扩锥、内二次风通道的末端设有内二次风扩锥和外二次风通道的末端设有外二次风扩锥。
进一步的，所述热电偶外部设有金属保护套管，热电偶的测量端安装在燃烧器的内二次风扩锥处。
进一步的，所述控制系统采用DCS远程控制系统。
进一步的，所述一次风通道内部且靠近中心风筒的尾端处设有煤粉浓缩器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型温度控制系统为闭环控制，所述控制系统可根据温度测量装置采集的燃烧器温度参数控制所述二次风箱入口调节门的开度，调节进入燃烧器的二次风量，从而有效的将燃烧器温度控制在预设值内，避免燃烧器温度过高烧损，且本实用新型结构设计合理，可在现有技术上进行改造，便于实现，值得推广使用。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记为：1-中心风筒，2-一次风通道，3-内二次风通道，4-外二次风通道，5-内二次风调节挡板，6-外二次风调节挡板，7-大风箱，8-热电偶，9-一次风扩锥，10-内二次风扩锥，11-外二次风扩锥，12-煤粉浓缩器，13-中心风管，14-旋流器，15-点火装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，包括DCS远程控制系统和燃烧器，所述燃烧器包括中心风筒1、一次风通道2、内二次风通道3和外二次风通道4，所述中心风筒1连接中心风管13并且中心风筒位于一次风通道内，其中，中心风筒用于注入氧气，一次风通道用于注入煤粉混合气流；所述内二次风通道3环绕在一次风通道2外侧，外二次风通道4环绕在内二次风通道3外侧，在内二次风通道3内设有旋流器14并且其入口处设有内二次风调节挡板5，在外二次风通道4的入口处设有外二次风调节挡板6；所述燃烧器的喷口扩锥上安装有用于测量喷口温度的热电偶8，所述内二次风调节挡板5、外二次风调节挡板6和热电偶8均分别与控制系统连接。
本实用新型中，所述内二次风通过旋流器14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，且该旋流器14为固定式，不做调节；所述外二次风通过燃烧器切向布置的叶轮式风门挡板调节，得到适当的外二次风量和旋流强度，以获得最佳燃烧工况。所述一次风通道2的末端设有一次风扩锥9、内二次风通道3的末端设有内二次风扩锥10和外二次风通道4的末端设有外二次风扩锥11。所述热电偶8外部设有金属保护套管，热电偶8的测量端安装在燃烧器的内二次风扩锥处。
本实用新型的大风箱7为运行燃烧器提供内二次风和外二次风，为停运燃烧器提供冷却风。为使每个燃烧器的空气分配均匀，在锅炉前后墙燃烧器区域对称布置有2个大风箱7。大风箱7被分隔成单层风室，每层燃烧器一个风室，每层大风箱的风量可单独调节。大风箱7入口风速较低，可以视为一个静压风箱，风箱内风量的分配取决于燃烧器自身结构特点及其风门开度。每层燃烧器所需风量的分配是通过调节安装在大风箱各层风室两侧入口处的风门挡板的开度来实现的，两侧的风门挡板分别配有一台风门用执行器。燃烧器二次风风门的调节采用单控方式，即燃烧器单层风室入口的两个执行器可以单独控制，由DCS远程控制系统发出指令，所有执行器均可以连续调节，以实现燃烧器二次风或燃尽风的调节。内二次风和外二次风通过燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段喷入炉内。
本实施例中，运行过程中燃烧器有一次风粉混合物以及助燃二次风冷却，温度较低；停运燃烧器因没有一次风粉混合物通过，且需要减小二次风量以减轻对锅炉燃烧工况的影响，受炉膛火焰热辐射，温度偏高。在前、后墙对冲燃烧锅炉中，为稳定燃烧工况，经常采取启停上层燃烧器的方式调节锅炉热负荷，上层燃烧器经常处于冷却不足的状态，烧损问题较为突出。通过测量燃烧器喷口温度，当燃烧器停运，喷口温度升高时，DCS远程控制系统可控制对应二次风大风箱入口调节挡板，调整停运燃烧器通流二次风量，保证燃烧器喷口处温度不高于材质许用温度，起到避免燃烧器烧损的作用。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (8)
1.一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，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筒、一次风通道、内二次风通道和外二次风通道，所述中心风筒连接中心风管并且中心风筒位于一次风通道内，所述内二次风通道环绕在一次风通道外侧，外二次风通道环绕在内二次风通道外侧，在内二次风通道内设有旋流器并且其入口处设有内二次风调节挡板，在外二次风通道的入口处设有外二次风调节挡板；所述燃烧器的喷口扩锥上安装有用于测量喷口温度的热电偶，所述内二次风调节挡板、外二次风调节挡板和热电偶均分别与控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，其特征在于：所述内二次风通道、外二次风通道通过大风箱提供内二次风和外二次风，且大风箱为停运燃烧器提供冷却风。
3.根据权利要求2所述的一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，其特征在于：所述内二次风通过旋流器产生旋转，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，且该旋流器为固定式，不做调节；所述外二次风通过燃烧器切向布置的叶轮式风门挡板调节，得到适当的外二次风量和旋流强度，以获得最佳燃烧工况。
4.根据权利要求1或2所述的一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，其特征在于：所述内二次风调节挡板和外二次风调节挡板分别配有一台风门用执行器，两个执行器可以单独控制，由控制系统发出指令，所有执行器均可以连续调节，以实现燃烧器二次风或燃尽风的调节。
5.根据权利要求1所述的一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，其特征在于：所述一次风通道的末端设有一次风扩锥、内二次风通道的末端设有内二次风扩锥和外二次风通道的末端设有外二次风扩锥。
6.根据权利要求5所述的一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，其特征在于：所述热电偶外部设有金属保护套管，热电偶的测量端安装在燃烧器的内二次风扩锥处。
7.根据权利要求1所述的一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，其特征在于：所述控制系统采用DCS远程控制系统。
8.根据权利要求1所述的一种控制燃煤电厂锅炉燃烧器温度避免烧损的系统，其特征在于：所述一次风通道内部且靠近中心风筒的尾端处设有煤粉浓缩器。
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