[发明专利]塔式炉空气分级燃烧方式下的低氮燃烧自动控制方法

说明书

本发明涉及塔式炉空气分级燃烧方式下的低氮燃烧自动控制方法，包括以下步骤：S1、建立下层主燃烧区域过量空气系数α_下模型，只需引入各磨煤机的给煤量、机组负荷即可快捷准确地计算模拟α_下；S2、针对部分典型燃烧工况，进行α_下的特性试验，检测相关参数的变化，综合考虑锅炉系统的安全性、经济性、环保性确定最优化的α_下控制要求；S3、根据经BTU系数修正后的给煤量控制各二次风挡板开度，以将α_下控制在S2得出的控制要求范围内。本发明能够精确控制α_下，通过二次风挡板自动控制，在机组正常调节负荷范围之内，不同工况下，不同煤种下，都能够控制α_下在合理范围以内；从而避免产生因α_下异常偏大或者偏小造成的燃烧异常问题。

技术领域

本发明涉及塔式炉空气分级燃烧技术的低氮改造领域，尤其涉及塔式炉空气分级燃烧方式下的低氮燃烧自动控制方法。

背景技术

为了适应环保需求，大型火力发电厂进行了低氮燃烧器改造。改造后主要采用空气分级燃烧技术。空气分级燃烧将燃烧过程分两阶段完成，在不同燃烧阶段按照不同的NOx生成机理，抑制NOx产生量。

第一阶段在下层主燃烧区域完成，将80～95％左右燃烧所需的空气量从下层燃烧器区域喷口送入，使该区域的风量小于完全燃烧所需风量(即缺氧燃烧)，目的在于降低该燃烧区域的过量空气系数(下文简称α_下)。一定程度内，α_下越小，NOx生成量越少，同时越有可能产生异常燃烧问题。

第二阶段在上层燃尽区域完成，将剩余25％～35％燃烧所需要的空气量从燃烧器上部喷口SOFA送入，使得炉膛上部燃尽区域风量大于燃烧所需风量(即富氧燃烧)，以达到燃料完全燃烧的目的。

较多锅炉采用上述空气分级燃烧方式后，虽然能大幅度降低NOx生成量，但是却同时产生了较多影响锅炉安全经济的异常问题。如锅炉不完全燃烧损失增加、主再蒸汽参数异常、受热面壁温异常超限、水冷壁大面积高温腐蚀、严重结焦、着火稳定性下降、某些工况NOx生成量异常偏高等异常。

研究分析表明，当α_下异常偏离设计工况时，会发生上述异常情况。必须通过相关自动控制系统，确保机组正常调节负荷范围之内，不同工况下，不同煤种下，都能够控制α_下在合理范围以内。

现有的二次风挡板自动控系统中，无专门针对控制α_下的功能。现有二次风挡板自动控制系统中，主要有两种方式：

A、主燃烧区域的各辅助风挡板控制：整体调节控制二次风箱与炉膛之间差压。周界风控制：根据对应层燃料量进行调节控制。

B、主燃烧区域的各辅助风挡板控制：根据对应层燃料量进行调节控制。

以上这两种二次风挡板自动控制，无法满足α_下的正常合理控制要求；特别是当煤种发生变化时。

发明内容

为了能够精确控制α_下，使得机组在不同工况、不同煤种下，都能控制α_下在合理范围以内，从而避免产生因α_下异常偏大或者偏小造成的燃烧异常问题，本发明提供以下技术方案：

塔式炉空气分级燃烧方式下的低氮燃烧自动控制方法，包括以下步骤：

S1、建立下层主燃烧区域过量空气系数α_下模型: