[发明专利]一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统

说明书

本发明提供了一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统，属于燃烧器运行风量控制技术领域。所述方法包括：确定对冲燃烧运行氧量、主燃区过量空气系数以及每层燃尽风箱的燃尽风量分配系数；根据燃尽风箱所在炉墙给入的总燃料量、入炉煤质的分析数据以及所述对冲燃烧运行氧量、所述主燃区过量空气系数和所述燃尽风量分配系数确定所述对冲燃烧进风量。本发明通过燃尽风箱所在炉墙给入的总燃料量、入炉煤质的分析数据、对冲燃烧运行氧量、主燃区过量空气系数和燃尽风量分配系数确定对冲燃烧进风量，实现了在锅炉运行过程中自动控制低NO_x对冲燃烧过程中的进风量，在保证高效燃烧的同时又能维持低水平的炉膛出口NO_x浓度。

技术领域

本发明涉及一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统，属于燃烧器运行风量控制技术领域。

背景技术

目前，大型煤粉燃烧锅炉中的燃烧方式主要包括四角切圆燃烧和前后墙对冲燃烧。前后墙对冲燃烧锅炉因其在燃烧稳定性和受热面布置方面的优势，已经成为超临界锅炉采用的主要燃烧方式。在前后墙对冲燃烧方式中，旋流燃烧器布置在炉膛前墙和后墙水冷壁上，每个燃烧器单独组织配风、火焰相对独立；同一面墙上的各支燃烧器的火焰之间互不干扰，前后墙上的燃烧器火焰尾部在炉膛中部对冲后折向向上流动。这种燃烧方式具有炉膛断面上热负荷分布较为均匀的优点，但与同样的炉膛燃尽高度下的四角切圆燃烧方式相比，该方式的后期炉内烟气混合较差、烟气行程相对较短，若燃烧用空气不能及时给入并与燃料充分混合，则会延迟燃料的燃烧过程并影响炉膛吸热。

为降低NO_x排放浓度，现有的大型煤粉锅炉通常采用低NO_x燃烧技术，结合图1所示，现有的低NO_x燃烧技术通过分离的燃尽风，在主燃区与燃尽区之间构建了一个还原区，利用主燃区欠氧燃烧产生的还原性气体对主燃区中燃烧生成的少量NO_x进行还原，从而进一步减少NO_x排放量。

针对上述问题，现有技术采用的解决方案主要包括：前后墙对冲燃烧型式的锅炉以锅炉长边对称中心线为界将燃尽风分为两组，每组设有4-5只燃尽风喷嘴；每组燃尽风喷嘴射出燃尽风中心线与同一个假想椭圆相切，且两组椭圆的旋转方向相反，一个为逆时针旋转，另一个为顺时针旋转。由于燃尽风采用切圆燃烧方式，在炉膛出口存在烟气旋转残余，造成烟气温度和成分分布不均，不利于受热面布置和烟气脱硝。

另外，还有一种防止对冲锅炉结渣的燃尽风调整结构，其中的燃尽风结构为中间直流、外部旋流结构，六个以上的煤粉燃烧器和燃尽风以炉膛中心为对称面对称且均匀的连接在锅炉炉膛的前墙和后墙上，根据所安装位置的不同，位于两侧的燃尽风为侧边燃尽风，位于中间的燃尽风为中间燃尽风，侧边燃尽风的中间直流和外部旋流的调节板开度均为100％，中间燃尽风的中间流的调节板开度为80％，外部旋流的调节板开度为10％。但是，为了防止侧墙结渣，人为设置了中间小两侧大的同层燃尽风开度，属于经验调节方法，缺乏理论依据和按照实际情况再优化的空间。

发明内容

本发明为解决现有的低NO_x对冲燃烧技术存在的无法根据炉墙给入的总燃料量确定低NO_x对冲燃烧锅炉的燃尽风量的问题，进而提出了一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统，具体包括如下的技术方案：

一种确定对冲燃烧进风量的方法，包括：

确定对冲燃烧运行氧量、主燃区过量空气系数以及每层燃尽风箱的燃尽风量分配系数；

根据燃尽风箱所在炉墙给入的总燃料量、入炉煤质的分析数据以及所述对冲燃烧运行氧量、所述主燃区过量空气系数和所述燃尽风量分配系数确定所述对冲燃烧进风量。

一种确定对冲燃烧进风量的装置，包括：

运行氧量及系数确定单元，用于确定对冲燃烧运行氧量、主燃区过量空气系数以及每层燃尽风箱的燃尽风量分配系数；