[发明专利]用于控制电站炉系统中燃烧过程的器件

说明书

本发明涉及一种用于控制电站炉系统中的燃烧过程的器件，包括布置在燃烧室的壁中的燃烧器(1)，其中通过围绕所述燃烧器(1)的环形间隙(3)供应燃烧空气，燃烧器(1)包括用于确定流过环形间隙(3)的燃烧空气量的工具。用于确定流过环形间隙(3)的燃烧空气量的工具包括两个传感器杆(10、11)，形成彼此相应的杆的对，相继地并且优选地横向于环形间隙的纵向轴线(4)并且在燃烧空气流的流动方向(7)上平行地布置在环形间隙(3.1)中，传感器杆(10、11)布置为使得至少一部分燃烧空气流过在燃烧空气流的流动方向(7)上的第一传感器杆(10)也经过在燃烧空气流的流动方向(7)上的第二传感器杆(11)。

技术领域

本发明涉及一种用于控制电站炉系统中的燃烧过程的器件，电站炉系统具有在燃烧室的壁中并排布置的多个燃烧器并且经由共同的风箱向其供应燃烧空气，燃烧空气通过围绕燃烧器的一个或多个同心环形间隙被提供给单个燃烧器。

背景技术

在电站炉系统中，通常在燃烧室的壁中并排布置有多个燃烧器，并且通过共同的风箱向燃烧器供应燃烧空气。优选地，通过同心地围绕燃烧器的一个或多个环形间隙将燃烧空气提供给各个燃烧器。向环形间隙供应燃烧空气包括用于影响流经环形间隙并随后进入燃烧室的燃烧空气量的工具。此外，在环形间隙中布置有空气引导装置(例如可改变位置的引导叶片)以将具有螺旋运动的燃烧空气引入炉中像涡流一样围绕形成在燃烧器前面的火焰涡流，其中可以通过改变引导叶片的位置改变燃烧空气流的流向。在具有多个同心的环形间隙布置的情况下，用于影响流过环形间隙并随后流入燃烧室的燃烧空气量的工具以及空气引导装置(例如引导叶片)可以在每个环形间隙中被不同地设计并且可以被单独地控制。通过在燃烧器周围布置多个同心的环形间隙，可以将用于主燃烧器和复燃的燃烧空气单独地在单个燃烧器的前面以流动方向和燃烧空气量引入燃烧室，即，引入火焰的不同燃烧区域。用于产生燃烧空气流的涡流涡流的引导叶片和用于影响燃烧空气量的工具可以作为致动器集成在用于控制燃烧过程的控制器件中，从而可以为电站炉系统的每个燃烧器独立地控制燃烧过程。为了优化电站炉系统中燃烧过程的控制，有必要为每个单独的燃烧器提供用于主燃烧器和复燃的足以使供应给燃烧器的燃料达到最佳燃烧效果的燃烧空气量，即，控制燃烧期间的燃料空气比，这意味着在已知量的燃料供给到燃烧器的情况下，必须确定流过燃烧器周围每个环形间隙的燃烧空气量，并且如果有必要则随后进行改变。

为了影响提供给到燃烧器或一组燃烧器的燃烧空气量，已知的是在风箱中布置空气折流板以影响风箱内的燃烧空气流，从而影响供应给单个燃烧器或燃烧器组周围的风箱的燃烧空气总量的分布。供给到确定供给到风箱的燃烧空气总量相对地容易。然而，该解决方案不能够优化对电站炉系统中燃烧过程的控制。

为了确定供应给燃烧器的燃烧空气量，已知的是测量燃烧空气流的速度并且由承载燃烧空气的管道的截面几何尺寸计算燃烧空气量。为了测量燃烧空气流的速度，从现有技术中已知可以将动态压力探头(也称为皮托管或普朗特皮托管)引入燃烧空气流中。但是，这种类型的动态压力探头不能用于测量电站炉系统中通向燃烧器的燃烧空气供给管道的环形间隙中的燃烧空气的速度，因为燃烧空气在环形间隙中的流动涡流涡流非常湍急，并且涡流涡流具有强烈弯曲的流线，因此当燃烧空气流垂直撞击探头时，只能通过动态压力动态压力探头确定燃烧空气流的方向速度。当流动湍流并且燃烧空气流没有垂直撞击动态压力探头时，特别是当燃烧空气流的方向发生变化时，无法利用动态压力探头确定的压差确定燃烧空气流的方向速度。因此，不可能借助于布置在环形间隙中的动态压力探头来确定流过环形间隙的燃烧空气量。另外，燃煤电站炉系统中的燃烧空气中充满了灰尘颗粒，这导致动态压力探头的快速污染。因此，该解决方案不适用于电站炉系统中燃烧过程的优化控制。