WO2018120256A1 - 按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置及其控制方法 - Google Patents
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
Definitions
- the coal-fired boiler is balanced by the weight of the powder and the air by the weight.
- Coal-fired boilers such as coal-fired power station boilers, large-scale heating boilers, industrial boilers, and cement kiln boilers, use air-feeding pipes to supply powder to boilers.
- the milling and powder supply systems of large-scale power station boilers use multi-layer powder. Each layer uses a coal grinding mechanism powder with multiple air supply pipes for powder supply.
- Large boilers usually have three layers – six layers for powder supply, one coal mill per floor, four pipes, for a total of 12-24 pipes, and the equipment used in each layer is the same. The following is a description of the powdering and powder supply equipment (as shown in Figure 1):
- V 0 The minimum amount of air (indicated by V 0 ) required for complete combustion of 1 Kg (or 1 m 3 ) of fuel (no residual oxygen after combustion) is called the theoretical amount of air.
- V k The amount (in V k ) is always slightly larger than the theoretical air amount V 0 , which Called the excess air coefficient, ie:
- the fuel weight W (kg) is completely burned and the required air volume is:
- the existing milling and powder supply system uses two circuit pairs. The ratio is adjusted. The first is the fuel quantity adjustment circuit. The fuel quantity is used to track the heat load adjustment required for power generation. The second is to adjust the air distribution according to the oxygen content in the flue gas to maintain the excess air coefficient ⁇ within a certain range.
- the excess air coefficient ⁇ can be calculated from equation (3).
- Adjusting the air distribution according to the oxygen content of the flue gas is a late adjustment.
- the oxygen content of the flue gas only reflects the combustion condition of the pulverized coal (insufficient combustion, excessive combustion, complete combustion). This kind of late adjustment can not adjust the air distribution according to the weight of pulverized coal.
- the ratio reaches the complete combustion condition of pulverized coal in real time;
- the present invention discloses a "balanced powder supply according to the weight of coal powder and a wind distribution control device and a control method thereof", which can realize balanced powder supply by weight and air distribution control by weight.
- the control device of the invention is composed of two control loops, one is the pulverized coal weight and the secondary air volume equalization control loop, and the second is the air distribution control loop according to the pulverized coal weight.
- the control technology of automatic tracking variable parameter (variable setting control value) is adopted to make the weight of each branch pulverized coal and the air volume of each branch
- the ratio is consistent with the given excess air ratio ⁇ , which satisfies the complete combustion condition of the pulverized coal powder, so that it can be fully and efficiently burned.
- the invention discloses a “balanced powder supply and weight distribution air control device according to weight”, which is installed in an existing coal-fired boiler powder-making and powder supply system, and the technical features thereof include:
- the primary air blower (4) (which is the existing milling and powder supply system equipment) is installed in front of the coal mill (2) to generate a primary air, and the ground coal powder is brought into the primary air supply pipe and sent To the burners (7A), (7B), (7C), (7D);
- a primary air velocity measuring device (11) is installed on the primary air supply pipe header (6) or each of the branch pipes (6A), (6B), (6C), (6D) for measuring the primary air delivery pipe wind speed ⁇ 1 or Branch pipe wind speed ⁇ 1A , ⁇ 1B , ⁇ 1C , ⁇ 1D ;
- the secondary air blower (10) (which is the existing milling and powder supply system equipment) is installed at the beginning of the secondary air supply duct for generating secondary air and sent to the burners (7A), (7B), (7C), (7D);
- the secondary air velocity measuring device (14) is installed on the secondary air supply duct main pipe (9) or each branch pipe (9A), (9B), (9C), (9D) for measuring the secondary air.
- Air delivery duct (9) wind speed ⁇ 2 or ⁇ 2A , ⁇ 2B , ⁇ 2C , ⁇ 2D ;
- the data acquisition controller (13) performs balanced powder supply control and weight distribution control according to the received signal and a given excess air coefficient ⁇ .
- the “balanced powder supply according to the weight of coal powder and the air distribution control device according to the weight” is characterized in that the data acquisition controller (13) adopts the equalization control technology to adjust and control W A , W B , W C and W D to make W A , W B , W C , and W D are consistent.
- the “balanced powder supply according to the weight of coal powder and the air distribution control device according to the weight” is characterized in that the data acquisition controller (13) calculates the required secondary distribution according to the total weight W of the coal powder and the given excess air coefficient ⁇ . Air volume with And according to Adjust and control the speed of the secondary air blower to increase or decrease V 2 to make V 2 Consistent.
- “Equilibrium powder supply according to pulverized coal weight and air distribution control device” characterized in that it further comprises an air speed adjusting device (15), a secondary air supply main pipe (9) and a branch pipe (9A), ( Between 9B) and (9C) and (9D), it is used to adjust the wind speeds ⁇ 2A , ⁇ 2B , ⁇ 2C , ⁇ 2D in the pipelines entering the secondary winds, that is, to adjust the corresponding air volume V 2A , V 2B , V 3C , V 4D .
- the “balanced powder supply according to the weight of coal powder and the air distribution control device according to the weight” is characterized in that the data acquisition controller (13) adopts the equalization control technology to issue a control signal to the wind speed adjusting device (15) to adjust ⁇ 2A , ⁇ 2B , ⁇ 2C , and ⁇ 2D make V 2A , V 2B , V 3C , and V 4D coincide.
- the methods for measuring the weight of the pulverized coal are mainly: ionizing radiation method, heat balance method, energy method, photo-electricity detecting method, capacitance method, microwave method, capacitance tomography method, laser method, electrostatic induction method, etc., and the control device of the present invention
- the stroke pulverized coal weight measuring device may be selected from any of the above methods for the pulverized coal weight measuring device.
- wind-powder pulverized coal weight measuring device (12) is an ionizing radiation type pulverized coal powder weight measuring device or a heat balance method wind feeding powder weight Measuring device, or energy method to send pulverized coal measuring device, or light-electric detection method to send pulverized coal weight measuring device, or capacitive method to send pulverized coal measuring device, or electrical capacitance tomography
- “Balanced powder supply according to pulverized coal weight and air distribution control device” characterized in that the primary wind speed measuring device and the secondary wind speed measuring device are differential pressure type wind speed measuring devices or backrest tube type wind speed measuring devices or flute shapes Tubular wind speed measuring device, or wing type wind speed measuring device, or double venturi tube wind speed measuring device.
- a control method for "balanced powder supply according to pulverized coal weight and air distribution control device” is characterized in that it comprises the following steps:
- Step 1 data acquisition, data acquisition controller collects the following signals:
- Step 2 equalizing the powder supply, and the data acquisition controller (13) adopts the equalization control technology to adjust and control the coal powder distributor (5) so that W A , W B , W C and W D are consistent;
- Step 3 determine if the air distribution control is still needed.
- Step 4.1 According to the total weight of coal powder for air distribution control
- the data acquisition controller (13) calculates the required air distribution amount according to the total weight W and the given alpha value Difference And press Adjust and control the secondary fan to make V 2 and Consistent
- Step 4.2 According to the balanced powder supply weight control
- Step 4.3 Control the air distribution according to the weight of the balanced coal powder and the equilibrium secondary air volume
- FIG 1 Schematic diagram of the main equipment of the powder and powder supply system
- FIG. 1 (a) schematic view of the invention in which the control device is mounted on the main conduit of Figure 1.
- Figure 2 (b) Schematic diagram of the air supply duct of each branch installed in the control device of Figure 1.
- Figure 3 is a schematic view of the device of the present invention installed in Figure 1 for balanced powder supply and weight distribution
- FIG. 4 is a schematic view of the control device of the present invention installed in FIG. 1 for achieving balanced powder supply, balanced air supply, and weight distribution;
- Figure 5 is a block diagram of the method for controlling the powder supply according to the weight of pulverized coal and controlling the weight according to the weight.
- Figure 1 is a schematic diagram of the main equipment of a coal grinding mechanism powder and powder supply system.
- 2(a), 2(b), 3, and 4 are schematic views of different devices included in the control device of the present invention when they are completed in different tasks, which are installed in FIG.
- the apparatus or measuring device included in the control device of the present invention completes the task of supplying powder and distributing air together with the equipment of the existing milling and powder supplying system, and the device or device to be included in the control device of the present invention is Existing in Figure 1, can not be added in the implementation.
- Fig. 2(a) and Fig. 2(b) The embodiment of Fig. 2(a) and Fig. 2(b) is to complete the air distribution control according to the total weight of the coal powder, so that the ratio of the total weight of the coal powder to the total amount of the secondary air distribution is consistent with the excess air ⁇ , which is insufficient.
- the ratio of the pulverized coal weight of each branch of the primary wind to the air distribution of each branch of the secondary air varies greatly from each other, affecting the quality of combustion.
- the schemes are consistent with W A , W B , W C and W D , thereby reducing the difference between the weight of the pulverized coal of each branch pipeline and the ratio of the air distribution of each branch, and improving the branches.
- the distribution quality is the preferred embodiment of the invention.
- the embodiment of Fig. 4 is a balanced powder supply and balanced air supply and weight distribution control scheme, which can achieve the same weight of coal powder in each branch of the primary wind, and the air supply volume of each branch of the secondary air is consistent, and the weight and distribution of each branch The air distribution ratio of the air volume is also consistent, and the distribution ratio is consistent with a given excess air ratio ⁇ .
- This embodiment is the preferred embodiment.
- FIG. 5 is a block diagram of the control method of the present invention, in which:
- Steps 1, 2, and 3 are completed to control the weight distribution of coal powder; steps 1, 2, 3, and 4.1 are completed according to the total weight of coal powder W; and steps 1, 2, 3, and 4.2 are completed to provide balanced powder supply. And according to the pulverized coal weight distribution control; steps 1, 2, 3, 4.3 is to complete the balanced powder supply, balanced supply of air and pulverized coal weight control.
- the invention Compared with the existing milling and powder feeding system, the invention has uniform powder supply and uniform air supply, and the ratio of the weight of the pulverized coal powder to the air distribution volume of each branch is consistent, and the ratio is consistent with a given excess air coefficient, thereby achieving Boiler pulverized coal combustion is centered in flame stability, heat load, uniform temperature distribution, pulverized coal combustion is in full, efficient and optimal state, which improves thermal efficiency, reduces flue gas heat loss, reduces pollutant production, and brings to the enterprise Considerable economic and social benefits.
- control device of the present invention can be completed independently:
Abstract
一种按重量均衡供粉和按重量配风控制装置及其控制方法，该装置包括风送煤粉重量测量装置（12、12A、12B、12C、12D）、一次风风速测量装置（11、11A、11B、11C、11D）、二次风风速测量装置（14、14A、14B、14C、14D）、一次风风机（4）和二次风风机（10）。控制方法包括将该装置安装在现有燃煤锅炉制粉、供粉系统中，对各风送管道煤粉重量进行测量和均衡供粉控制，并根据煤粉重量进行配风控制，使煤粉重量与配风量之比满足给定的过剩空气系数α要求。各支路管道入炉煤粉重量相一致，各支路管道煤粉重量与配风量之比相一致，使锅炉煤粉燃烧稳定、热负荷、温度分布均匀，煤粉燃烧充分高效，提高了锅炉运行的稳定性、安全性和经济性。
Description
涉及燃煤锅炉按重量均衡供粉和按重量配风。
燃煤锅炉，诸如燃煤电站锅炉、大型供热锅炉、工业锅炉、水泥窑锅炉均采用风送管道给锅炉供粉，例如：大型电站锅炉的制粉、供粉系统，采用多层供粉，每层用一台磨煤机制粉，带多个风送管道供粉。大型锅炉通常是三层——六层供粉，每层用一台磨煤机，带四个管道，共计12-24个管道，各层所用设备相同。以一层制粉、供粉设备表述如下(如图1所示)：
一定质量煤粉入炉燃烧，需配一定体积的空气。1Kg(或1m3)燃料完全燃烧(燃烧后无剩余氧气)所需的最低限度的空气量(以V0表示)称为理论空气量，锅炉运行时，为使燃料燃尽，实际供给的空气量(以Vk表示)，总是略大于理论空气量V0，其
称为过剩空气系数，即：
α——用烟气量表示，β——用空气量表示；
燃料重量W(kg)完全燃烧需配空气量为：
过剩空气系数大小，除直接影响煤粉能否完全燃烧外，还会影响燃料着火、燃烧稳定性和烟气中热量损耗及污染物产生量。可见α或β是锅炉运行的重要参数。
现有制粉、供粉系统是用两个回路对
比值进行调节的。一是燃料量调节回路，燃料量跟踪发电所需热负荷调节，二是根据烟气中含氧量调节配风量，维持过剩空气系数α在设定的一定范围内，含氧量与α关系：
知道了氧气含量，由(3)式可计算出过剩空气系数α。
现有制粉、供粉系统调节燃料量/配风量存在问题有：
1、根据烟气含氧量调节配风量，是一种迟后调节，烟气含氧量只反映煤粉燃烧状况(燃烧不足、燃烧过度、完全燃烧)。这种迟后调节，不能根据煤粉重量调节配风量，使
之比实时达到煤粉完全燃烧条件；
2、现有制粉、供粉系统，各支路风送管道煤粉重量变化及各支路管道重量偏差变化与二次风各支路配风量变化及偏差变化相互影响，造成各支路
之比变化大，从而引起炉内燃烧不均、不稳和燃烧质量下降，例如烟气中氧气含量多，应下调配风量，但此时如果入炉煤粉量正在增加，配风量下调会造成相反的配风效果。
针对上述存在问题，本发明公开了一种“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置及其控制方法”，可实现按重量均衡供粉和按重量配风控制。
发明内容
本发明的控制装置是由两个控制回路构成，一是入炉煤粉重量和二次风风量均衡控制回路，二是根据煤粉重量配风控制回路。所解决的技术问题是：
1、采用“风送煤粉重量测量装置”，解决风送煤粉管道内煤粉重量测量问题；
2、采用均衡控制技术，解决一次风各支路管道煤粉重量WA、WB、WC、WD相一致均衡供粉问题；
3、采用均衡控制技术，解决二次风各支路管道配风量V2A、V2B、V3C、V4D相一致均衡配风问题，实现均衡供粉、均衡供风，可使炉内煤粉燃烧均匀、稳定，提高了燃烧质量；
4、根据均衡后煤粉重量和均衡后配风量，采用自动跟踪变参数(变设定控制值)的控制技术，使各支路煤粉重量与各支路配风量即
之比相一致，该配风比又与给定的过剩空气系数α相一致，满足入炉煤粉重量完全燃烧条件，使其能充分、高效燃烧。
本发明的一种“按重量均衡供粉和按重量配风控制装置”，安装在现有燃煤锅炉制粉、供粉系统中，其技术特征在于，包括：
风送煤粉重量测量装置(12)或(12A)、(12B)、(12C)、(12D)，安装在一次风送管道总管(6)或支管(6A)、(6B)、(6C)、(6D)上面，用于测量总管或支管内煤粉重量W或WA、WB、WC、WD；
一次风风机(4)(系现有制粉、供粉系统设备)，安装在磨煤机(2)前方，用于产生一次风，并将磨成的煤粉带入一次风送管道，送至燃烧器(7A)、(7B)、(7C)、(7D)；
一次风速测量装置(11)，安装在一次风送管道总管(6)或各支管(6A)、(6B)、(6C)、(6D)上，用于测量一次风送管道总管风速ν1或支管风速ν1A、ν1B、ν1C、ν1D；
二次风风机(10)(系现有制粉、供粉系统设备)，安装在二次风风送管道起始端，用于产生二次风并送至燃烧器(7A)、(7B)、(7C)、(7D)；
二次风风速测量装置(14)，安装在二次风风送管道总管道(9)或各支管道(9A)、(9B)、(9C)、(9D)上，用于测量二次风风送管道(9)风速ν2或ν2A、ν2B、ν2C、ν2D；
数据采集控制器(13)，用于接收风送煤粉重量测量装置(12)或(12A)、(12B)、(12C)、(12D)信号W或WA、WB、WC、WD，一次风速测量装置(11)或(11A)、(11B)、(11C)、(11D)信号ν1或ν1A、ν1B、ν1C、ν1D、和二次风速测量装置(14)或(14A)、(14B)、(14C)、(14D)信号ν2或ν2A、ν2B、ν2C、ν2D；
数据采集控制器(13)根据接收信号和给定的过剩空气系数α进行均衡供粉控制和按重量配风控制。
“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”其特征在于，数据采集控制器(13)采用均衡控制技术，对WA、WB、WC、WD进行调节控制，使WA、WB、WC、WD相一致。
“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”其特征在于，数据采集控制器(13)，根据煤粉总重量W和给定过剩空气系数α，计算出W所需二次配风量
和
并根据
对二次风风机转速进行调节控制，以增加或减少V2，使V2与
相一致。
“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”其特征在于，数据采集控制器(13)计算出各管道均衡后煤粉重量总和W(W＝WA+WB+WC+WD)，及给定过
剩空气系数α，计算W所需二次配风量
和
依据
对二次风风机转速进行调节控制，以增加或减少V2，使V2与
相一致。
“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”，其特征在于，还包括一个风速调节装置(15)，安装二次风送总管道(9)和支路管道(9A)、(9B)、(9C)、(9D)之间，用于调节进入二次风各支路管道内风速ν2A、ν2B、ν2C、ν2D，也就是调节与其相对应的风量V2A、V2B、V3C、V4D。
“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”，其特征在于，数据采集控制器(13)，采用均衡控制技术，对风速调节装置(15)发出控制信号，调节ν2A、ν2B、ν2C、ν2D，使V2A、V2B、V3C、V4D相一致。
“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”，其特征在于，所述均衡控制技术是：数据采集控制器(13)计算出
或
以W平或V2平作为设定控制值，计算出ΔWA＝W平-WA，ΔWB＝W平-WB，ΔWC＝W平-WC，ΔWD＝W平-WD或ΔV2A＝V2平-V2A，ΔV2B＝V2平-V2B，ΔV2C＝V2平-V2C，ΔV2D＝V2平-V2D；根据ΔWA、ΔWB、ΔWC、ΔWD对煤粉分配器(5)发出控制信号，使WA、WB、WC、WD与W平相一致；或根据ΔV2A、ΔV2B、ΔV2C、ΔV2D对风速调节装置(15)发出调节控制信号，使V2A、V2B、V2C、V2D与V2平相一致。
“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”，其特征在于，数据采集控制器根据均衡后，一次风各支路煤粉重量之和W(W＝WA+WB+WC+WD)和均衡后二次风各支路风量之和V2(V2＝VA+VB+VC+VD)，以及给过剩空气系数α，计算W值所需的二次风配风量
和其差值
并以
调节二次风风机转速，增加或减少V2，使V2与
相一致。
目前风送煤粉重量测量方法主要有：电离辐射法、热平衡法、能量法、光-电检测法、电容法、微波法、电容层析成像法、激光法、静电感应法等，本发明控制装置中风送煤粉重量测量装置可选择上述方法的任何一种风送煤粉重量测量装置。
“按重量均衡供粉和按重量配风装置”，其特征在于，“风送煤粉重量测量装置”(12)是电离辐射式风送煤粉重量测量装置或是热平衡法风送煤粉重
量测量装置，或是能量法风送煤粉测量装置，或是光-电检测法风送煤粉重量测量装置，或是电容法风送煤粉测量装置，或是电容层析成像法风送煤粉重量测量装置，或是微波法风送煤粉重量测量装置，或是激光法风送煤粉重量测量装置，或是静电感应法风送煤粉重量测量装置。
“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”，其特征在于，一次风速测量装置和二次风速测量装置是差压式风速测量装置或是靠背管式风速测量装置或是笛形管式风速测量装置，或是机翼式风速测量装置，或是双文丘里管式风速测量装置。
一种“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，数据采集，数据采集控制器采集如下信号：
(1)煤粉重量信号W或WA、WB、WC、WD；
(2)一次风速信号ν1或ν1A、ν1B、ν1C、ν1D；
(3)二次风速信号ν2或ν2A、ν2B、ν2C、ν2D；
步骤2，均衡供粉，数据采集控制器(13)采用均衡控制技术，对煤粉分配器(5)进行调节控制，使WA、WB、WC、WD相一致；
步骤3，判断是否还需要配风控制
NO——返回
Yes——进行配风控制
步骤4，按重量配风控制
步骤4.1按煤粉总重量进行配风控制
数据采集控制器(13)，根据总重量W和给定α值，计算出W所需要的配风量
及差值
并按
对二次风机进行调节控制，使V2与
相一致；
步骤4.2按均衡供粉重量配风控制
数据采集控制器(13)，根据W＝WA+WB+WC+WD和给定α系数，计算出W所需配风量
及差值
并按
对二次风风机进行调节控制，使V2与
相一致；
步骤4.3按均衡煤粉重量和均衡二次风量进行配风控制
数据采集控制器(13)利用均衡控制技术，对煤粉分配器(5)进行控制，
使WA、WB、WC、WD相一致；利用均衡控制技术，对风速调节装置(15)进行控制，使V2A、V2B、V2C、V2D相一致，并计算出W＝WA+WB+WC+WD和V2＝V2A+V2B+V2C+V2D，根据W和α，计算出W所需
和
并按
对二次风风机进行控制，使V2与
相一致。
图1一层一台磨煤机制粉、供粉系统主要设备示意图
1——给煤机
2——磨煤机
3——粗、细粉分离器
4——一次风风机
5——煤粉分配器
6——一次风总管道
6A、6B、6C、6D——一次风支路管道
7A、7B、7C、7D——燃烧器
8——锅炉
9——二次风总管道
9A、9B、9C、9D——二次风支路管道
10——二次风风机
图2(a)发明控制装置安装在图1中总管道上示意图
11——一次风风速测量装置
12——风送煤粉重量测量装置
13——数据采集控制器
14——二次风风速测量装置
图2(b)发明控制装置安装在图1中各支路风送管道示意图
12A，12B，12C，12D——风送煤粉重量测量装置
11A，11B，11C，11D——一次风风速测量装置
13——数据采集控制器
14——二次风风速测量装置
图3本发明装置安装在图1中实现均衡供粉、按重量配风示意图
12A、12B、12C、12D——风送煤粉重量测量装置
图4本发明控制装置安装在图1中实现均衡供粉、均衡供风和重量配风示意图
14A、14B、14C、14D——二次风风速测量装置
15——风速调节装置
图5按煤粉重量均衡供粉控制和按重量配风控制方法框图
结合附图对本发明的技术方案和实施进一步说明如下：
图1是一层一台磨煤机制粉、供粉系统主要设备示意图。图2(a)、图2(b)、图3、图4是本发明控制装置在完成不同任务时所包含的不同装置，安装在图1中的示意图。再此要说明的是，本发明控制装置所包括的设备或测量装置与现有制粉、供粉系统的设备一起完成供粉和配风任务，本发明控制装置应包括的设备或装置，在图1中已有的，在实施中可不再增设。
图2(a)风送煤粉重量测量装置(12)安装在风送管道总管道(6)上，用于测出风送管道(6)煤粉总重量W，风速测量装置(11)安装在风送管道(6)上，用于测出风速ν1，依此计算出风量V1＝ν1×πd1
2，d1——一次风送管道直径，风送测速装置(14)测出二次风送管道风速ν2，依此计算出风量V2＝ν2×πd2
2，d2——二次风送管道直径；图2(b)风送煤粉重量测量装置(12A)、(12B)、(12C)、(12D)安装在支路管道(6A)、(6B)、(6C)、(6D)上，用于测出各支路管道煤粉重量WA、WB、WC、WD，风速测量装置(11A)、(11B)、(11C)、(11D)也安装在支路管道(6A)、(6B)、(6C)、(6D)上，用于测出ν1A、ν1B、ν1C、ν1D，并计算出W＝WA+WB+WC+WD和V1＝V1A+V1B+V1C+V1D，图2(a)、图2(b)之数据采集控制器根据W和过剩空气系数α计算出W所需的二次配风量
和
并按
对二次风风机进行调节控制，使V2与
相一致。
图2(a)、图2(b)的实施方案是按煤粉总重量完成配风控制，从而实现煤粉总重量与二次配风总量之比与过剩空气α相一致，其不足之处是，一次风各支路管道煤粉重量与二次风各支路配风量之比互相间相差较大，影响燃烧质量。
图3实施方案，所完成的任务是：
(1)实现煤粉重量均衡供粉；
(2)根据均衡煤粉重量进行配风控制。
该方案由于均衡供粉，使WA、WB、WC、WD相一致，从而减少了各支路管道煤粉重量与各支路配风量之比之间的差异，提高了各支路配风质量，该方案是本发明的优选方案之。
图4实施方案是均衡供粉和均衡供风和重量配风控制方案，可实现一次风各支路煤粉重量相一致，二次风各支路供风量相一致，各支路的重量与配风量的配风比也相一致，并且该配风比与给定的过剩空气系数α相一致。该实施方案是最佳实施方案。
图5是本发明控制方法的框图，图中：
步骤1、2、3是完成煤粉重量均衡供粉控制；步骤1、2、3、4.1是完成按煤粉总重量W进行配风控制；步骤1、2、3、4.2是完成均衡供粉和按煤粉重量配风控制；步骤1、2、3、4.3是完成均衡供粉、均衡供风和按煤粉重量配风控制。
本发明与现有制粉、供粉系统相比，具有供粉均匀，供风均匀，各支路煤粉重量与配风量之比一致，且该比值与给定过剩空气系数相一致，从而达到锅炉煤粉燃烧处于中心火焰稳定、热负荷、温度分布均匀、煤粉燃烧处于充分、高效最佳状态，提高了热效率，降低了烟气热损耗，减少了污染物生成量，为企业带来了可观的经济效益和社会效益。
本发明的控制装置可独立完成：
1、煤粉重量均衡供粉控制；
2、按煤粉重量配风控制；
3、均衡供粉控制、均衡供风控制和按重量配风控制。
以上功能控制均属于本专利的保护范围。
Claims (11)
- 一种按重量均衡供粉和按重量配风控制装置，安装在现有燃煤锅炉制粉、供粉系统中，其技术特征在于，包括：风送煤粉重量测量装置(12)或(12A)、(12B)、(12C)、(12D)，安装在一次风送管道总管(6)或支管(6A)、(6B)、(6C)、(6D)上面，用于测量总管或支管内煤粉重量W或WA、WB、WC、WD；一次风风机(4)(系现有煤粉制备系统设备)，安装在磨煤机(2)前方，用于产生一次风，并将磨成的煤粉带入一次风送管道，送至燃烧器(7A)、(7B)、(7C)、(7D)；一次风速测量装置(11)，安装在一次风送管道总管(6)或各支管(6A)、(6B)、(6C)、(6D)上，用于测量一次风送管道总管风速或支管风速
二次风风机(10)(系现有煤粉制备系统设备)，安装在二次风风送管道起始端，用于产生二次风并送至燃烧器(7A)、(7B)、(7C)、(7D)；二次风风速测量装置，安装在二次风风送管道总管道(9)或各支管道(9A)、(9B)、(9C)、(9D)上，用于测量二次风风送管道(9)风速或各支路管道
数据采集控制器(13)，用于接收风送煤粉重量测量装置12或12A、12B、12C、12D信号W或WA、WB、WC、WD、一次风速测量装置(11)或(11A)、(11B)、(11C)、(11D)信号或
和二次风速测量装置(14)或(14A)、(14B)、(14C)、(14D)信号
或
数据采集控制器(13)根据接收信号和给定的过剩空气系数α进行均衡供粉控制和按重量配风控制。 - 根据权利要求1所述，按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置，其特征在于，数据采集控制器(13)采用均衡控制技术，对WA、WB、WC、WD进行调节控制，使WA、WB、WC、WD相一致。
- 根据权利要求1所述，按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置，其特征在于，数据采集控制器(13)，根据煤粉总重量W和给定过剩空气系数α，计算出W所需二次配风量和
并根据
对二次风机转速进行调节控制，以增加或减少V2，使V2与
相一致。
- 根据权利要求1所述，按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置，其特征在于，数据采集控制器(13)计算出各管道均衡后煤粉重量总和W(WA+WB+WC+WD)，并根据W和给定过剩空气系数α计算W所需二次配风量和
依据
对二次风机转速进行调节控制，以增加或减少V2，使V2与
相一致。
- 根据权利要求1所述，按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置，其特征在于，还包括一个风速调节装置(15)，安装二次风送总管道(9)和支路管道(9A)、(9B)、(9C)、(9D)之间，用于调节进入各支管道内风速也就是调节与其相对应的风量V2A、V2B、V2C、V2D。
- 根据权利要求1、5所述，按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置，其特征在于，数据采集控制器(13)采用均衡控制技术，对风速调节装置(15)发出控制信号，调节使风量V2A、V2B、V2C、V2D相一致。
- 根据权利要求1、2、6所述，按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置，其特征在于，所述均衡控制技术是：数据采集控制器(13)计算出或
以W平或V2平作为设定控制值，计算出ΔWA＝W平-WA，ΔWB＝W平-WB，ΔWC＝W平-WC，ΔWD＝W平-WD或ΔV2A＝V2平-V2A，ΔV2B＝V2平-V2B，ΔV2C＝V2平-V2C，ΔV2D＝V2平-V2D；根据ΔWA、ΔWB、ΔWC、ΔWD对煤粉分配器(5)发出调节控制信号，使WA、WB、WC、WD与W平相一致；或根据ΔV2A、ΔV2B、ΔV2C、ΔV2D对风速调节装置(15)发出控制信号，使V2A、V2B、V2C、V2D与V2平相一致。
- 根据权利要求1、2、6所述，按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置，其特征在于，数据采集控制器(13)，根据均衡后一次风各路煤粉重量之和W(W＝WA+WB+WC+WD)、均衡后二次风各支路配风量之和V2(V2＝V2A+V2B+V2C+V2D)以及给过剩空气系数α，计算W值所需的二次风配风量和其差值
并以
调节二次风风机转速，增加或减少V2，使V2与
相一致。
- 根据权利要求1所述，按重量均衡供粉和按重量配风装置，其特征在于，“风送煤粉重量测量装置”(12)是电离辐射式风送煤粉重量测量装置，或是 热平衡法风送煤粉重量测量装置，或是能量法风送煤粉测量装置，或是光-电检测风送煤粉重量测量装置，或是电容法风送煤粉测量装置，或是电容层析成像法风送煤粉重量测量装置，或是微波法风送煤粉重量测量装置，或是激光法风送煤粉重量测量装置，或是静电感应法风送煤粉重量测量装置。
- 根据权利要求1所述，“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”，其特征在于，一次风速测量装置和二次风速测量装置是差压式风速测量装置或是靠背管式风速测量装置或是笛形管式风速测量装置，或是机翼式风速测量装置，或是双文丘里管式风速测量装置。
- 根据权利要求1-10所述，“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置”的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，数据采集，数据采集控制器(13)采集如下信号：(1)煤粉重量信号W或WA、WB、WC、WD；(2)一次风速信号或
(3)二次风速信号或
步骤2，均衡供粉，数据采集控制器(13)采用均衡控制技术，对煤粉分配器(5)进行调节控制，使WA、WB、WC、WD相一致；步骤3，判断是否还需要配风控制NO——返回Yes——进行配风控制；步骤4，按重量配风控制步骤4.1按煤粉总重量进行配风控制数据采集控制器，根据总重量W和给定α值，计算出所需要的配风量及差值
并按
对二次风风机进行调节控制，使V2与
相一致；
步骤4.2按均衡供粉重量配风控制数据采集控制器(13)，根据W＝WA+WB+WC+WD和给定系数α，计算出W所需配风量及差值
并按
对二次风风机进行调节控制，使V2与
相一致；
步骤4.3按均衡煤粉重量和均衡二次风风量进行配风控制数据采集控制器(13)利用均衡控制技术，对煤粉分配器(5)进行控制，使WA、WB、WC、WD相一致；利用均衡控制技术，对风速调节装置(15)进行控制，使V2A、V2B、V2C、V2D相一致，并计算出W＝WA+WB+WC+WD及V2＝V2A+V2B+V2C+V2D， 根据W和α计算出W所需配风量和
并按
对二次风风机进行调节控制，使V2与
相一致。
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|---|---|
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- 2017-06-27 WO PCT/CN2017/000410 patent/WO2018120256A1/zh active Application Filing
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