CN211290139U - 一种低氮燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低氮燃烧装置，包括第一处理器、第二处理器、第三处理器、氮氧化物测量器、温度测量器、氧量测量器，执行器和炉膛，炉膛设有一次风门、二次风门和分离燃尽风门，执行器用于控制一次风门、二次风门和分离燃尽风门的工作状态，通过第一处理器、第二处理器、第三处理器和氮氧化物测量器构成主反馈回路，以及第二处理器、第三处理器、温度测量器和氧量测量器构成副反馈回路，实现对燃烧特性的动态监控以及对配风方案的动态校正，确保了在燃烧环境因素变化的情况下有效降低氮氧化物的排放浓度，提升了能源利用率，保护了环境。

Description

一种低氮燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及锅炉优化燃烧控制领域，尤其涉及一种低氮燃烧装置。

背景技术

术语解释

SOFA:Separated Over-Fire Air，分离燃尽风。

近年来，国家出台了燃煤电厂的氮氧化物排放标准，同时明确规定了低氮燃烧技术作为燃煤电厂氮氧化物排放控制的首选技术。在此背景下，国内各燃煤电厂相继进行低氮燃烧改造工程。

目前，为了降低氮氧化物的生成，通常采用负荷指令调节主燃烧区二次风及SOFA的方式来调整燃烧，控制氮氧化物的排放即通过负荷-风量设定函数来控制各风门的开度，然而这种传统的通过调节风门配风改变炉膛富燃区温度进而调整氮氧化物排放量和锅炉燃烧特性单回路控制方式，由于控制对象本身所具有的时滞性、动力学特性的内部不确定性和外部环境扰动的不确定性，造成配风方案不能与锅炉燃烧特性同步调整或没有有效的风门校正方案应对，以致不能满足燃烧特性的需求导致氮氧化物排放浓度高，浪费能源，破坏环境。

要想满足锅炉内燃烧特性，则需要对燃烧锅炉内温度场的分布、燃烧烟气中含氧量以及氮氧化物的排放浓度进行动态监控并及时的对配风方案进行动态校正，目前还没有一种装置能够有效锅炉内温度场的分布、燃烧烟气中含氧量以及燃烧过程中氮氧化物的排放浓度，并根据实时到的温度分布、燃烧烟气中含氧量及氮氧化物的排放浓度实现对低氮燃烧的有效控制进而降低氮氧化物的排放浓度。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种低氮燃烧装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种低氮燃烧装置，包括第一处理器、第二处理器、第三处理器、氮氧化物测量器、温度测量器、氧量测量器、执行器和炉膛，所述炉膛设有一次风门、二次风门和分离燃尽风门，所述二次风门位于一次风门与分离燃尽风门之间，所述第一处理器分别与第二处理器和氮氧化物测量器连接，所述第二处理器分别与第三处理器、温度测量器和氧量测量器连接，所述第三处理器与执行器连接，所述执行器用于控制一次风门、二次风门和分离燃尽风门的工作状态，所述第一处理器、第二处理器、第三处理器和氮氧化物测量器构成主反馈回路，所述第二处理器、第三处理器、温度测量器和氧量测量器构成副反馈回路。

进一步作为优选的实施方式，所述二次风门和分离燃尽风门设有温度测量器。

进一步作为优选的实施方式，所述氮氧化物测量器，用于测量炉膛内氮氧化物排放浓度并反馈给第一处理器。

进一步作为优选的实施方式，所述温度测量器，用于测量炉膛内温度分布并反馈给第二处理器。

进一步作为优选的实施方式，所述氧量测量器，用于测量炉膛内烟气中含氧量并反馈给第二处理器。

进一步作为优选的实施方式，所述执行器采用电动执行器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种低氮燃烧装置，包括第一处理器、第二处理器、第三处理器、氮氧化物测量器、温度测量器、氧量测量器、执行器和炉膛，所述炉膛设有一次风门、二次风门和分离燃尽风门，所述二次风门位于一次风门与分离燃尽风门之间，所述第一处理器分别与第二处理器和氮氧化物测量器连接，所述第二处理器分别与第三处理器、温度测量器和氧量测量器连接，所述第三处理器与执行器连接，所述执行器用于控制一次风门、二次风门和分离燃尽风门的工作状态，所述第一处理器、第二处理器、第三处理器和氮氧化物测量器构成主反馈回路，所述第二处理器、第三处理器、温度测量器和氧量测量器构成副反馈回路；该装置通过主反馈回路和副反馈回路的双回路调节方式实现了对燃烧特性的动态监控以及对配风方案的动态校正，能够确保在燃烧环境因素变化的情况下，有效的降低了氮氧化物的排放实现低氮燃烧的优化燃烧。

附图说明

图1是本实用新型一种低氮燃烧装置结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的一种低氮燃烧装置炉膛内布置示意图。

附图标记：1.一次风风门、2.二次风风门、30～35.温度测量器、4.分离燃尽风风门、50～51.氮氧化物测量器、6.氧量测量器、7.炉膛、70.第一炉膛膛壁、71.第二炉膛膛壁。

具体实施方式

如图1所示，一种低氮燃烧装置，包括第一处理器、第二处理器、第三处理器、氮氧化物测量器、温度测量器、氧量测量器、执行器和炉膛，所述炉膛设有一次风门、二次风门和分离燃尽风门，所述二次风门位于一次风门与分离燃尽风门之间，所述第一处理器分别与第二处理器和氮氧化物测量器连接，所述第二处理器分别与第三处理器、温度测量器和氧量测量器连接，所述第三处理器与执行器连接，所述执行器用于控制一次风门、二次风门和分离燃尽风门的工作状态，所述第一处理器、第二处理器、第三处理器和氮氧化物测量器构成主反馈回路，所述第二处理器、第三处理器、温度测量器和氧量测量器构成副反馈回路。

所述氮氧化物测量器用于测量炉膛内氮氧化物排放浓度，所述温度测量器用于测量炉膛内温度分布，所述氧量测量器用于测量炉膛内烟气中含氧量，所述执行器用于控制一次风门、二次风门和分离燃尽风门的工作状态。上述系统的工作原理：第一处理器接收氮氧化物测量器测量的实时氮氧化物排放浓度反馈信号后，发出温度调节阈值信号给第二处理器；第二处理器接收温度测量器反馈的实时温度分布信号与第一处理器反馈的温度调节阈值信号和/或接收氧量测量器反馈的烟气中含氧量信号后，发出二次风及分离燃尽风风门配风方案的校正方案信号给第三处理器，以及接收的煤质参数信号后，发出一次风、二次风及分离燃尽风风门的配风方案信号给第三处理器；第三处理器接收第二处理器反馈的配风方案和校正方案信号后，发出动作信号给执行器，执行器接收动作信号后分别对一次风、二次风及分离燃尽风风门进行控制，从而解决了配风方案不能根据燃烧特性进行实时动态调整的技术问题，降低了氮氧化物的排放浓度；本实施例中，所述煤质参数包括水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量中的至少一种，所述氮氧化物测量器、温度传感器和氧量测量器分别至少为一个。

本实用新型一具体实施例

如图1～2所示，一种低氮燃烧装置，包括第一处理器，第二处理器，第三处理器，两个氮氧化物测量器50和51，六个温度测量器30、31、32、33、34和35，氧量测量器6，执行器和炉膛7，炉膛7包括第一炉膛膛壁70和第二炉膛膛壁71，一次风风门1，二次风风门2和分离燃尽风风门4，二次风门2位于一次风门1和分离燃尽风门4之间，其中第一处理器分别与第二处理器、氮氧化物测量器50和氮氧化物测量器51连接，第二处理器分别与第三处理器、温度测量器30、温度测量器31、温度测量器32、温度测量器33、温度测量器34、温度测量器35和氧量测量器6连接；第三处理器与执行器连接，执行器用于控制一次风门1、二次风门2和分离燃尽风门4的工作状态，第一处理器、第二处理器、第三处理器、氮氧化物测量器50和氮氧化物测量器51构成主反馈回路，第二处理器、第三处理器、温度测量器30、温度测量器31、温度测量器32、温度测量器33、温度测量器34、温度测量器35和氧量测量器6构成副反馈回路；第一炉膛膛壁70上自下而上自左向右依次设置温度测量器30、温度测量器32、温度测量器34、氮氧化物测量器50、氧量测量器6、温度测量器35和氮氧化物测量器51且温度测量器30位于二次风风门2与分离燃尽风风门4之间，第二炉膛膛壁71上自下而上依次设置温度测量器31和温度测量器33且温度传感器31位于二次风风门2与分离燃尽风风门4之间。

氮氧化物测量器50和51分别实时测量炉膛7内氮氧化物的排放浓度并将测量的氮氧化物排放浓度反馈给第一处理器，温度测量器30～35分别实时测量炉膛7内的温度分布并将测量的温度分布反馈给第二处理器，氧量测量器6实时测量炉膛7内烟气中氧含量并将测量的烟气中氧含量反馈给第二处理器；第一处理器接收氮氧化物测量器50和51实时测量的炉膛7内氮氧化物排放浓度反馈信号后，发出温度调节阈值信号给第二处理器；第二处理器根据接收包括水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量在内的煤质参数反馈信号后，发出一次风风门1、二次风风门2和分离燃尽风风门4的配风方案信号给第三处理器，以及接收温度测量器30～35实时测量的炉膛7内温度分布反馈信号与第一处理器发送的温度调节阈值反馈信号和/或氧量测量器6发送的烟气中氧含量的反馈信号后，发出二次风风门2和分离燃尽风风门4的配风方案的校正方案信号给第三处理器，第三处理器接收第二处理器反馈的校正方案反馈信号后，发出动作信号给执行器，执行器接收动作信号后，对二次风风门2和分离燃尽风风门4进行动态控制；该装置通过第一处理器、第二处理器、第三处理器、氮氧化物测量器50和氮氧化物测量器51构成主反馈回路，第二处理器、第三处理器、温度测量器30、温度测量器31、温度测量器32、温度测量器33、温度测量器34、温度测量器35和氧量测量器6构成副反馈回路对炉膛7内氮氧化物排放浓度、温度分布与燃烧烟气中含氧量的实时监控并反馈给第一处理器、第二处理器及第三处理器，实现了对二次风风门2和分离燃尽风风门4进行动态控制，确保了在燃烧环境因素变化的情况下，有效降低氮氧化物的排放，提高能源利用率，保护了环境。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种低氮燃烧装置，其特征在于，包括第一处理器、第二处理器、第三处理器、氮氧化物测量器、温度测量器、氧量测量器、执行器和炉膛，所述炉膛设有一次风门、二次风门和分离燃尽风门，所述二次风门位于一次风门与分离燃尽风门之间，所述第一处理器分别与第二处理器和氮氧化物测量器连接，所述第二处理器分别与第三处理器、温度测量器和氧量测量器连接，所述第三处理器与执行器连接，所述执行器用于控制一次风门、二次风门和分离燃尽风门的工作状态，所述第一处理器、第二处理器、第三处理器和氮氧化物测量器构成主反馈回路，所述第二处理器、第三处理器、温度测量器和氧量测量器构成副反馈回路。

2.根据权利要求1所述的一种低氮燃烧装置，其特征在于，所述二次风门和分离燃尽风门设有温度测量器。

3.根据权利要求1所述的一种低氮燃烧装置，其特征在于，所述氮氧化物测量器，用于测量炉膛内氮氧化物排放浓度并反馈给第一处理器。

4.根据权利要求1所述的一种低氮燃烧装置，其特征在于，所述温度测量器，用于测量炉膛内温度分布并反馈给第二处理器。

5.根据权利要求1所述的一种低氮燃烧装置，其特征在于，所述氧量测量器，用于测量炉膛内烟气中含氧量并反馈给第二处理器。

6.根据权利要求1所述的一种低氮燃烧装置，其特征在于，所述执行器采用电动执行器。

Images