[发明专利]提高喷燃器燃烧效率降低煤耗的节能控制技术

说明书

一.技术领域

在确保机组安全的情况下，将节能喷燃器的技术与DCS控制技术结合起来，本着“简单、实用、可靠”的原则，开发出一种利用DCS控制系统控制逻辑的功能，来提高喷燃器燃烧效率降低煤耗的节能控制技术，该项节能控制技术能够被广泛地应用于火电厂燃煤机组的锅炉中。

二.背景技术

目前，随着火电厂燃煤机组的单机容量由300MW、600MW到1000MW机组的进一步增加，电网规模也在进一步的扩大，而高耗能的125MW、200MW的小机组也逐渐地被300MW、600MW低耗能的大机组所取代，因此，在电网低谷期间需要参与调峰机组也由过去的125MW、200MW、300MW机组，增加到600MW机组，甚至1000MW的机组在低谷时也需要降负荷运行，以保证电网稳定安全经济地运行。

现代理论和实践表明：要使煤粉火炬稳定地着火燃烧，重要的是在一次风喷口出口附近形成局部高温，高煤粉浓度和适当高的氧浓度的所谓“三高区”，即炉膛燃烧的火焰中心区。因此，无论是锅炉生产厂家还是喷燃器生产厂家，在生产喷燃器的时候，都是针对“三高区”进行研究开发的，并且生产出了各种类型的节能喷燃器。真正能够让这些节能喷燃器发挥较好的节能效果的人，则是各个电厂的运行操作人员。但由于各个电厂的运行操作人员技术水平以及工作经验等多个方面因素的影响，这些节能喷燃器的节能效果也不尽相同。

提高喷燃器燃烧效率降低煤耗的节能技术，是所有使用燃煤锅炉的火电厂积极研究的课题。但大多数火电厂在进行节能技术研究时，主要针对锅炉运行操作方面进行研究，而忽略了DCS控制技术在节能方面所能够起到的作用。

三.发明内容

在确保锅炉安全运行的前提下，在DCS控制系统中设计一套控制逻辑，该控制逻辑可以将节能燃烧器的节能技术与DCS控制技术结合在一起，在喷燃器的煤粉浓度较低的情况下，及时通过自动控制或提醒运行人员通过手动控制的两种运行方式，对相关的运行设备进行调整，来提高正在运行喷燃器的煤粉浓度，使火焰的燃烧区稳定性提高，煤粉燃烧充分，使节能喷燃器的节能效果得到显著的提高，同时减少投油助燃的次数，从而达到降低煤耗节能的目的。

四.附图说明

以四角切圆燃烧锅炉为例：

图1为喷燃器喷出的煤粉燃烧火焰主要在“三高区”区域内燃烧，这时煤粉火焰燃烧稳定，不需投油助燃。

图2为喷燃器喷出的煤粉燃烧火焰部分在“三高区”区域内燃烧，这时煤粉火焰燃烧稳定，基本上可以不需投油助燃。

图3为喷燃器喷出的煤粉燃烧火焰已经不在“三高区”区域内燃烧，这时煤粉火焰燃烧不稳定，经常需要投油助燃。

五.具体实施方式：

由于在火电厂的DCS控制系统中对喷燃器的煤粉控制已经设计了模拟量控制，是由主汽压力自动控制系统来实现的，该自动控制系统已经具有自动和手动控制功能，因此，要实现本项发明技术不用再增加设备，而只需在DCS控制逻辑中增加以下控制功能：

(1)当喷燃器的煤粉浓度低于“三高区”中高煤粉浓度的三分之二区域时，经过DCS控制逻辑处理后，输出一个报警信号，提醒运行人员注意。

(2)在报警的同时，如果锅炉主汽压力在投自动状态，则由控制逻辑去自动将部份喷燃器退出运行，以提高运行喷燃器的煤粉浓度，使煤粉火炬稳定地着火燃烧。

(3)在报警的同时，如果锅炉主汽压力在投手动状态，则由运行人员根据实际来决定运行方式，来决定那几个喷燃器退出运行，以提高运行喷燃器的煤粉浓度，使煤粉火炬稳定地着火燃烧。