[发明专利]层燃式燃煤锅炉节能运行智能化自动控制方法

说明书

技术领域

本发明属于节能技术领域，具体涉及一种层燃式燃煤锅炉节能运行智能化自动控制方法。

背景技术

燃煤锅炉设备广泛应用于各行各业的生产和生活之中，一般的，发热值在30蒸吨/小时(21MW)称之为工业锅炉。燃煤工业锅炉长期以来为我国工业和民用事业提供蒸汽动力、热水采暖等用热能。据工业锅炉行业协会的不完全统计，我国的工业锅炉保有量每年以2～3万蒸吨在增加，我国原煤的生产很大的消耗终端就是广泛应用于各行各业的燃煤工业锅炉，据不完全统计，目前燃煤工业锅炉的年消耗煤量约5亿多吨，仅次于电站锅炉。由于燃煤锅炉技术水平普遍不高，尤其是运行热效率偏低，污染排放严重，直接影响着资源节约型和环境友好型社会的建设和社会发展目标的实现。

锅炉出厂热效率测试指标与锅炉实际运行效率是两码事，人们往往忽视了燃煤锅炉在实际运行中存在的一个严重的不合理现象，就是从新锅炉投入运行开始并随着运行时间的增加，运行热效率不断的下降，一般的下降10～20％，一部份只有原设计效率的50％甚至更低，从而大大的浪费了能源消耗增加了污染排放。

现有技术中，稳定锅炉运行热效率的方法一般采用对锅炉的排烟损失(Q2)及机械不完全燃烧损失(炉渣含碳量Q4)凭司炉工的经验；肉眼进行观察，或不定期的对烟尘和炉渣进行抽样测量(利用化学方法)，然后根据观察、测量结果对锅炉的运行参数进行调整，从而达到稳定锅炉运行热效率的目的。实际证明，这些方法不是在线实时测量，经验观察难以精准，因此从观察、测量到调整存在着着严重的滞后性和非精确性。从而无法及时准确调整锅炉的运行参数，达到减少排烟损失(Q2)和机械不完全燃烧损失(炉渣含碳量Q4)稳定锅炉运行热效率的目的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种燃煤工业锅炉节能运行智能化自动控制方法，具体技术方案如下：

一种层燃式燃煤锅炉节能运行智能化自动控制方法，步骤包括：先在线实时测量锅炉燃烬段炉渣温度，再根据所述炉渣温度与残碳量对应的单调递减函数关系，即时调整锅炉的运行参数。

层燃式锅炉燃烬段在正常燃烧时，炉渣温度在700℃～720℃时，炉渣残碳量的对应的范围是10～13％；

如果所述炉渣温度小于720℃时，对应的炉渣残碳量低于13％，而且锅炉出力和炉膛在线监测温度度正常，则说明锅炉运行状态良好，无需调整锅炉的运行参数或适当调整锅炉的运行参数(例如进煤量和风煤比)，使锅炉运行处于最经济运行状态；

如果所述炉渣温度高于720℃，且出力正常、炉膛温度大于正常值时，则对应的炉渣残碳量高于13％，此时，锅炉运行状态不经济，需要调整锅炉的运行参数(例如进煤量和风煤比)，直至炉渣温度低于720℃(在保证出力的情况下可以更低)，锅炉运行恢复正常或最经济运行状态；

如果所述炉渣温度低于700℃时，对应的炉渣残碳量低于10％，一般地不作调整；如果出力和炉膛温度可以维持持正常水平，则可以适当调整锅炉的运行参数，使炉渣温度继续维持低温运行，保持锅炉的良好经济运行状态。

所述炉渣残碳量的优选范围是≤10～13％。

所述锅炉出力即锅炉的输出功率。

所述步骤中，需调整的锅炉的运行参数包括：进煤量、风煤比、引风量(即炉膛的压力)和煤床分段风压、风量。

1)所述调整进煤量的方法是，调整进煤闸开口大小，改变煤层厚度；或，调整炉排减速机的速度，改变炉排运转速度；

2)所述调整风煤比的方法是，调整送风机的转速；或，调整风门开度大小；

3)所述调整引风量(即炉膛的压力)的方法是，调整送风机的转速；或，调整风门开度大小；

4)所述调整煤床分段风压、风量分方法是，调整煤床等压风仓的风门开度大小。

测量锅炉燃烬段炉渣温度时，测量的是炉渣层内部温度。

本方法的实现装置可以是由PLC+工控机组成的控制系统、传感器和调整所述参数的执行机构组成。测量锅炉燃烬段炉渣温度的传感器伸入炉渣层中，采集炉渣层内部温度，再把该温度信号传送到控制系统，控制系统对温度信号处理后，给相应的执行机构发送执行信号即可。由于实现装置对于自动化控制领域的技术人员来说非常熟悉，所以在此不对实现直至作进一步限制。

与现有技术相比，本发明提出测量炉渣的物理参数来调整锅炉的运行参数，使在线自动控制测量和调整锅炉的运行可以实现，可以及时准确调整锅炉的运行参数，稳定锅炉运行热效率。

附图说明

图1是层燃式燃煤锅炉工作原理示意图