[发明专利]基于煤粉燃烧器喷口温度测量的一次风调节方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于煤粉燃烧器喷口温度测量的一次风调节方法及装置，本发明方法包括检测煤粉燃烧器喷口射流方向的温度分布；根据温度分布找到煤粉气流的着火位置；判断着火位置与燃烧器之间的距离小于第一预设阈值是否成立，若成立则增大一次风速，使煤粉气流着火位置与燃烧器之间的距离不小于第一预设阈值；装置包括测温单元、一次风调节单元、直线驱动机构、数据采集模块和控制单元。本发明能够通过温度分布帮助运行人员判断当前煤种燃烧特性是否与一次风速相匹配，有效降低燃烧器灭火和烧火嘴的风险，提高燃烧器对煤种的适应性，可为运行人员调整一次风速或一次风压提供指导。

技术领域

本发明属于热能动力工程领域，具体涉及一种基于煤粉燃烧器喷口温度测量的一次风调节方法及装置。

背景技术

在煤粉电站锅炉运行中，一次风速的调整是重要的操作内容。一次风的作用可分为两方面，一是作为输送介质，保证一次风管中煤粉的顺利输送，不发生堵粉事故，二是为煤粉燃烧初期提供氧气，保证着火的稳定。在煤粉着火的过程中，煤粉气流的着火热是重要影响因素，着火热越低，煤粉气流越容易着火，燃烧也越稳定。在一次风速的控制中，风速越低，煤粉气流中的空气比例越小，着火热越低，为了保证燃烧稳定，通常控制尽量低的一次风速。但一次风速的下限受煤粉输送能力的限制，当风速过低时，煤粉携带能力不足，会导致一次风管堵粉事故。

因此，在满足煤粉输送能力的前提下，一次风速的控制，需要与所燃煤种的燃烧特性相匹配。通常情况下，煤的挥发份越高，煤粉气流越易着火，着火速率越快。当一次风速低于煤粉气流的着火速率时，煤粉气流的着火面(煤粉气流喷入炉膛时发生着火的截面)将向喷嘴移动，易导致火嘴烧损事故。反之，当一次风速高于煤粉气流的着火速率时，煤粉气流的着火面向远离火嘴的方向移动，易导致着火距离拉长，燃烧不稳定。

由于煤炭市场的变化，燃煤火电机组普遍存在入炉煤质偏离设计值的情况，且煤质波动较大，甚至存在以贫煤或无烟煤为设计煤种的锅炉燃用烟煤的情况。当煤质发生较大变化时，若不及时调整一次风速，极易因煤种燃烧特性与一次风速不匹配而引起事故。

目前一次风速的调整主要凭主观经验判断，调整水平因运行人员水平而异，当入炉煤种发生变化时，无客观依据指导调整。在火电机组深度调峰运行时，为了保证低负荷下的燃烧稳定，通常会改燃着火特性更好的调峰煤种，煤种的变化叠加低负荷下一次风压的下降，使得炉膛燃烧控制难度增加，准确判断燃烧器喷口着火状态的重要性更为突显。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于煤粉燃烧器喷口温度测量的一次风调节方法及装置，本发明能够通过温度分布判断当前煤种燃烧特性是否与一次风速相匹配，有效降低燃烧器灭火和烧火嘴的风险，提高燃烧器对煤种的适应性，可为运行人员调整一次风速或一次风压提供指导。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于煤粉燃烧器喷口温度测量的一次风调节方法，包括：

1)检测煤粉燃烧器喷口射流方向的温度分布；

2)根据温度分布找到煤粉气流的着火位置；

3)判断煤粉气流的着火位置与燃烧器之间的距离小于第一预设阈值是否成立，若成立则增大一次风速，使得着火位置与燃烧器之间的距离不小于预设阈值。

可选地，步骤3)中还包括在一次风速大于用于保证煤粉携带能力的标定值的情况下，判断煤粉汽流着火位置与煤粉燃烧器之间的距离大于等于第二预设阈值是否成立，若成立则降低一次风的风速，所述第二预设阈值比第一预设阈值大。

可选地，步骤3)中还包括针对同一套制粉系统下的多个煤粉燃烧器煤粉气流的着火位置不一致的情况下，通过调节各个煤粉燃烧器对应的一次风速，达到各粉管一次风速与煤粉气流燃烧情况相匹配的目的。