[发明专利]炉膛防爆控制系统、控制方法及锅炉

说明书

本发明公开了一种炉膛防爆控制系统、控制方法及锅炉，该炉膛防爆控制系统包括：用于将可燃气体浓度转化为可燃气体电信号的可燃气体检测单元；用于将氧气浓度转化为氧气电信号的氧气检测单元；用于将烟气的压力值转化为压力电信号的压力变送器；用于对以上三种电信号进行判断并对燃烧器和炉膛状况做出相应控制模式的燃烧器控制系统。采用该炉膛防爆控制系统显著降低了传统炉膛防爆保护拒动概率，显著提高了传统炉膛防爆控制装置的可靠性，进而显著提高了锅炉的安全性。

技术领域

本发明涉及锅炉炉膛防爆领域，尤其涉及一种炉膛防爆控制系统、控制方法及锅炉。

背景技术

国内外燃气锅炉的炉膛和烟道爆炸事故屡有发生，爆炸原因包括：一是锅炉点火前，因阀门不严、误操作、一次点火不着等原因导致燃气漏入炉膛，而又未对炉膛、烟道进行吹扫或吹扫时间不够、风量不足，从而导致点火时发生爆炸；二是由于燃烧器前燃气压力或风压波动太大引起脱火或回火，锅炉因此在运行中熄火，从而导致运行时发生爆炸；三是当锅炉燃烧不良时，可燃气体进入锅炉后部烟道，与后部烟道漏入的空气混合形成的爆炸性气体，在高温作用下引起二次燃烧或爆炸。

目前炉膛防爆控制措施主要采用有：锅炉装设防爆门，提高锅炉炉膛的抗爆泄压能力；锅炉点火前炉膛吹扫，降低炉膛内可燃气浓度；锅炉异常熄火时自动切断燃料供给，防止形成爆炸条件，从而起到防爆作用。在燃烧过程中，传统炉膛防爆保护装置存在燃烧器火检数量众多、炉膛吹扫易出现问题、炉膛吹扫后仍可能有可燃气体泄漏、燃烧会导致炉膛压力波动等问题，因此非常容易使得炉膛不稳定，进而引起爆炸，对运行环境和人员素质要求极高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种炉膛防爆控制系统。本发明采用气体检测单元及压力变送器对炉膛内的燃烧工况进行实时监测，再通过燃烧器控制系统判断实时监测结果并做出相应的控制，显著降低了传统炉膛防爆保护拒动概率，显著提高了传统炉膛防爆控制装置的可靠性，进而显著提高了锅炉的安全性。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种炉膛防爆控制系统。根据本发明的实施例，所述炉膛防爆控制系统包括：

可燃气体检测单元，所述可燃气体检测单元与炉膛相连，所述可燃气体检测单元用于将所述炉膛内烟气中的可燃气体的浓度转化为可燃气体电信号；

氧气检测单元，所述氧气检测单元与所述炉膛相连，所述氧气检测单元用于将所述炉膛内烟气中的氧气浓度转化为氧气电信号；

压力变送器，所述压力变送器与所述炉膛相连，所述压力变送器用于将所述炉膛内的烟气的压力值转化为压力电信号；

燃烧器控制系统，所述燃烧器控制系统分别与所述可燃气体检测单元、所述氧气检测单元、所述压力变送器、燃烧器和炉膛相连，所述燃烧器控制系统用于接收所述可燃气体电信号、所述氧气电信号和所述压力电信号，以根据所述可燃气体电信号、所述压力电信号和所述氧气电信号对所述燃烧器和所述炉膛状况进行判断并做出相应的控制模式。

根据本发明实施例的炉膛防爆控制系统，本发明采用可燃气体检测单元对炉膛内的可燃气体的浓度进行实时监测且采用氧气检测单元对炉膛内的氧气浓度进行实时监测，从而弥补了炉膛内可燃气体和氧气可能泄漏的缺陷，大大减少了全炉膛防爆保护拒动概率，尤其在锅炉运行过程中，以上检测手段可以发挥更大的作用；采用压力变送器对炉膛烟气的压力值进行实时监测，从而提高了传统炉膛压力检测能力，避免炉膛燃烧过程中出现压力波动、回火等情况而引发炉膛爆燃重大事故的发生，尤其在锅炉运行过程中，以上检测手段可以发挥更大的作用；采用气体检测单元及压力变送器对炉膛内的燃烧工况进行实时监测，再通过燃烧器控制系统判断实时监测结果并做出相应的控制，检测装置结构简单，信号检测精度高，判断过程快速且准确，从而显著降低了炉膛防爆保护拒动概率，显著提高了传统炉膛防爆控制装置的可靠性，进而显著提高了锅炉的安全性。

另外，根据本发明上述实施例的炉膛防爆控制系统还可以具有如下附加的技术特征：