[发明专利]一种煤粉锅炉风粉配平系统及方法

说明书

本发明一种煤粉锅炉风粉配平系统，属于煤粉锅炉自动控制技术领域；所要解决的技术问题是提供了一种煤粉锅炉风粉的配平系统及方法，以更有效地提高实时在线风粉配平效果；解决该技术问题采用的技术方案为：一种煤粉锅炉风粉配平系统，包括配平组件、气源供应系统和控制系统，配平组件包括环形腔、高压气流管道和喷嘴，气源供应系统包括高压气源装置和过滤减压阀，控制系统包括压力表、电动调节阀、煤粉浓度传感器、流速传感器、电磁阀和控制装置，高压空气从高压气源装置的出口释放，依次经过过滤减压阀、电动调节阀、环形腔、电磁阀、高压气体流道后，从喷嘴喷出通往锅炉炉膛的管道中；本发明可广泛应用于煤粉锅炉领域。

技术领域

本发明一种煤粉锅炉风粉配平系统及方法，属于煤粉锅炉自动控制技术领域。

背景技术

现代大型电站锅炉大多采用四角喷燃方式为主要的燃煤锅炉，在锅炉燃烧过程中，维持各燃烧器的风粉分配均匀很重要。因为对各燃烧器，为了保证其着火和燃烧稳定，应使其处于最佳的运行工况下工作，除了要保持炉内过量空气系数处于最佳范围内以外，还应保证各燃烧器能按一定的风粉比例向炉膛送入燃料和空气。如果各燃烧器的风粉分配不均，势必会造成某些燃烧器缺风和某些燃烧器缺煤的现象，从而使燃烧器偏离最佳工况工作。而燃烧器的负荷分配影响到锅炉炉内的空气动力场和温度场。当风粉分配不均时，一次风管内的气粉流动因风粉分配不均，造成某些管道内煤粉浓度过高或风速过低，导致煤粉在管内沉积甚至堵管；也会产生炉膛火焰偏斜，局部热负荷过高；炉内某些区域由于煤粉浓度过高造成还原性气氛加剧了结渣和高温腐蚀过程；某些燃烧器产生燃烧脉动甚至熄火现象造成炉内负压的大幅度波动。这种情况对于W形火焰燃烧方式的锅炉中依然存在。

过去，一般采用安装节流孔的方案进行管道阻力的配平。通过控制节流孔开孔直径的大小，改变管道阻力的大小，从而达到通调节管道阻力来进行一次风管风粉配平的目的。

传统的配平方法需要尽可能减小风粉管道的长度，通常将磨煤机，粗粉分离器，煤粉分配器尽可能置于锅炉旁边，同时尽可能减少管道的弯头，以减少煤粉在横截面上的不均匀问题。

传统的配平方法通常利用冷态（不带粉运行）进行调整各输风管道内风速分布基本均衡，然而在热态运行中，各管内风粉混合物流速相差悬殊。

传统的配平方法是在煤粉进入分配器后，在内部设置可调节的挡板或是格栅，在进入管道之前，就对煤粉进行初次调平，减小压降过低的管道的入粉量，再加上给阻力较少的管道上加装节流元件，调整各并联支路的阻力，使其达到阻力大致相同，这样势必会减弱风粉分配不均的现象，需要采取节流元件进行阻力平衡。

传统方法存在的问题是：

1冷态和热态特性差异，在冷态纯气流状态时配平后不能完全保证热态一次风粉的调平；

2节流件调整的方式会带来压力损失，为了克服节流件的阻力，势必增大一次风机的出口压力，增大能量消耗；

3无法进行在线的调整。在煤种或锅炉内动力场发生变化时，冷态的调平状态不能适应工况的变化，而现有的调整方法在冷态调整好后，即固定好节流件的孔径，在运行过程中无法根据锅炉的状态进行实时调整，对锅炉的优化燃烧不利；

4运行一段时间后节流件会产生磨损，造成调平状态失效，需要更换节流件。

发明内容

本发明一种煤粉锅炉风粉配平系统及方法，克服了现有技术存在的不足，提供了一种煤粉锅炉风粉的配平系统及方法，以更有效地提高实时在线风粉配平效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种煤粉锅炉风粉配平系统，包括配平组件、气源供应系统和控制系统，配平组件包括环形腔、高压气流管道和喷嘴，气源供应系统包括高压气源装置和过滤减压阀，控制系统包括压力表、电动调节阀、煤粉浓度传感器、流速传感器、电磁阀和控制装置，