一种基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统和方法与流程

本发明涉及燃烧辅助设备，尤其是涉及一种基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统和方法。

背景技术：

1、随着国内能源结构的变化，电力规划明确提出综合调节能力方面：加强系统调峰能力建设，提升系统灵活性，充分挖掘现有系统调峰能力，加大调峰电源规划建设力度，优化电力调度运行，大力提高电力需求侧响应能力。但长期以来，锅炉燃烧相对粗放，难以实现精细化配风，也没有有效的实时监测手段来获取锅炉当前运行的准确运行参数，进行实时评估锅炉运行状况，阻碍了火力发电调峰响应速度以及实现锅炉的深度调峰，给锅炉高效节能运行带来挑战。

2、同时目前燃煤电厂实施超低排放改造，scr投运造成一定量的氨逃逸，在火电厂空气预热器烟气环境下，so3和nh3会发生反应生成硫酸铵和硫酸氢铵，硫酸铵在空预器区域通常呈固体颗粒状，会造成空气预热器的腐蚀堵塞，即abs堵塞，导致风机阻力增大，电耗增加。

3、为提高火力发电调峰响应速度以及实现锅炉的深度调峰，和深度调峰的低负荷稳燃能力，同时解决空预器堵塞问题，本发明提出基于空预器防堵的智能燃烧优化调整系统和方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统和方法，在空预器入口处增加烟气换热器，使一次风和二次风出口温度自动可调，在高负荷时利于燃烧优化，同时在低负荷时利于低负荷稳燃；利用各监测系统和二次风阀门开度、二次风小风门开度等自动调节，从而达到空预器防堵和智能燃烧优化的目的。

2、根据本发明的一个目的，本发明提供一种基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，包括设置在空预器后的烟气换热器，还包括煤质在线监测系统、一次风粉在线监测和调平系统、炉内温度场监测及精细配风系统、co多截面监测系统和飞灰在线监测系统，所述煤质在线监测系统实时在线检测燃用煤质的水份、灰分、热值，所述一次风粉在线监测和调平系统基于精准测量的煤粉流速、浓度分布参数，控制模块根据煤粉流速流量实时测量数据，实现自动调平煤粉同层燃烧器出口煤粉流速、流量；所述炉内温度场监测及精细配风系统用于锅炉燃烧优化的自动配风控制，实现锅炉的燃烧优化在线调整；所述co多截面监测系统和所述飞灰在线监测系统根据co浓度差异、飞灰含碳量对过滤燃烧情况进行调整。

3、进一步地，所述烟气换热器为高效管式换热器或h型鳍片换热器，通过烟气和空气直接换热加热空气，从而使空预器入口风温增加。

4、进一步地，所述烟气换热器将空气温度由25℃增加到100～120℃。

5、进一步地，所述煤质在线监测系统包括煤质在线监测装置，所述煤质在线监测装置安装在输煤皮带上，利用激光诱导等离子光谱原理的方法进行煤质在线检测。

6、进一步地，所述煤质在线监测装置包括射线发射装置、射线探测装置、测距传感器和计算装置，所述射线发射装置和所述射线探测装置安装在输煤皮带上，所述射线探测装置接收被测煤炭反射的射线并将数据传输到所述计算装置进行数据计算。

7、进一步地，所述一次风粉在线监测和调平系统设置在进入燃烧器的每一根管道上，所述一次风粉在线监测和调平系统包括机柜和调平控制软件两部分。

8、进一步地，所述炉内温度场监测及精细配风系统主要包括每层燃烧器二次风的优化控制、sofa层风的优化控制及单个燃烧器的二次风优化控制。

9、进一步地，所述co多截面监测系统和所述飞灰在线监测系统同时监测各截面监测的co浓度及飞灰含碳量的大小。

10、根据本发明的另一个目的，本发明提供一种基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整方法，包括如下步骤：

11、s1，一次风和二次风在烟气换热器中单独加热，自成系统，同时，通过烟气换热器后烟气挡板开度分别调节一次风烟道和二次风烟道的烟气流量，进一步调节空预器入口一次风温和二次风温；

12、s2，煤质在线监测系统根据测得的煤质成分与数据库中储存的煤质成分比较；

13、s3，一次风粉在线监测和调平系统对每个燃烧器出口的煤粉流量、流速进行精确在线的测量，根据在线测量数据，诊断燃烧器煤粉偏差；

14、s4，炉内温度场监测及精细配风系统主要包括每层燃烧器二次风的优化控制、sofa层风的优化控制及单个燃烧器的二次风优化控制；

15、s5，co多截面监测系统和飞灰在线监测系统同时监测各截面监测的c o浓度及飞灰含碳量的大小。

16、进一步地，s1中，具体步骤如下：

17、s101，首先根据煤质和规定的磨煤机出口风粉温度，按照15％的步长调节一次风烟道侧烟气挡板，使空预器一次风出口温度到达最大值后，停止调节；

18、s102，以10％的阀门开度调节二次风烟道侧挡板，随着烟气挡板开度变大，空预器入口风温增加，会导致排烟温度增加，同时由于二次风温增加，锅炉燃烧效率更高，co浓度、飞灰含碳量将会适当降低；

19、s103，逐步寻优最大锅炉效率η，当无法寻优最大锅炉效率时，继续判断锅炉燃烧情况，发出阀门调节指令，继续调整锅炉风粉在线系统，直至寻优到最大锅炉效率η。

20、本发明技术方案结合空预器防堵和智能燃烧优化，在空预器入口处增加烟气换热器，使一次风和二次风出口温度自动可调，在高负荷时利于燃烧优化，同时在低负荷时利于低负荷稳燃。另外利用各监测系统和二次风阀门开度、二次风小风门开度等自动调节，从而达到空预器防堵和智能燃烧优化的目的。本发明以co浓度、飞灰含碳量在线实时监测、排烟温度的实时调节为手段，以锅炉效率为主要目标值，同时兼顾炉内烟温偏差、汽温偏差、减温水量的多目标在线智能燃烧优化模型。

技术特征：

1.一种基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，其特征在于，包括设置在空预器后的烟气换热器，还包括煤质在线监测系统、一次风粉在线监测和调平系统、炉内温度场监测及精细配风系统、co多截面监测系统和飞灰在线监测系统，所述煤质在线监测系统实时在线检测燃用煤质的水份、灰分、热值，所述一次风粉在线监测和调平系统基于精准测量的煤粉流速、浓度分布参数，控制模块根据煤粉流速流量实时测量数据，实现自动调平煤粉同层燃烧器出口煤粉流速、流量；所述炉内温度场监测及精细配风系统用于锅炉燃烧优化的自动配风控制，实现锅炉的燃烧优化在线调整；所述co多截面监测系统和所述飞灰在线监测系统根据co浓度差异、飞灰含碳量对过滤燃烧情况进行调整。

2.根据权利要求1所述的基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，其特征在于，所述烟气换热器为高效管式换热器或h型鳍片换热器，通过烟气和空气直接换热加热空气，从而使空预器入口风温增加。

3.根据权利要求1所述的基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，其特征在于，所述烟气换热器将空气温度由25℃增加到100～120℃。

4.根据权利要求1所述的基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，其特征在于，所述煤质在线监测系统包括煤质在线监测装置，所述煤质在线监测装置安装在输煤皮带上，利用激光诱导等离子光谱原理的方法进行煤质在线检测。

5.根据权利要求1所述的基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，其特征在于，所述煤质在线监测装置包括射线发射装置、射线探测装置、测距传感器和计算装置，所述射线发射装置和所述射线探测装置安装在输煤皮带上，所述射线探测装置接收被测煤炭反射的射线并将数据传输到所述计算装置进行数据计算。

6.根据权利要求1所述的基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，其特征在于，所述一次风粉在线监测和调平系统设置在进入燃烧器的每一根管道上，所述一次风粉在线监测和调平系统包括机柜和调平控制软件两部分。

7.根据权利要求1所述的基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，其特征在于，所述炉内温度场监测及精细配风系统主要包括每层燃烧器二次风的优化控制、sofa层风的优化控制及单个燃烧器的二次风优化控制。

8.根据权利要求1所述的基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统，其特征在于，所述co多截面监测系统和所述飞灰在线监测系统同时监测各截面监测的co浓度及飞灰含碳量的大小。

9.一种基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整方法，其特征在于，s1中，具体步骤如下：

技术总结本发明提供了一种基于空预器防堵的智能燃烧优化的调整系统和方法，包括设置在空预器后的烟气换热器、煤质在线监测系统、一次风粉在线监测和调平系统、炉内温度场监测及精细配风系统、CO多截面监测系统和飞灰在线监测系统，煤质在线监测系统实时在线检测燃用煤质的水份、灰分、热值，一次风粉在线监测和调平系统基于精准测量的煤粉流速、浓度分布参数，控制模块根据煤粉流速流量实时测量数据，实现自动调平煤粉同层燃烧器出口煤粉流速、流量；炉内温度场监测及精细配风系统用于锅炉燃烧优化的自动配风控制，实现锅炉的燃烧优化在线调整；CO多截面监测系统和所述飞灰在线监测系统根据CO浓度差异、飞灰含碳量对过滤燃烧情况进行调整。技术研发人员：王猛,杨彭飞,王凯亮,张锡乾,王永林,朱会,孔祥山,何佳受保护的技术使用者：中国华电科工集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16