[发明专利]一种燃煤锅炉燃烧优化方法、系统及装置

说明书

本发明公开一种燃煤锅炉燃烧优化方法、系统及装置，燃煤锅炉燃烧优化方法包括以下步骤：步骤1、采集燃煤锅炉在不同基本工况下的历史燃烧参数，根据历史燃烧参数构建不同基本工况下的锅炉效率模型、NOx模型和高温腐蚀模型；步骤2、确定燃煤锅炉实时工况和实时燃烧参数，根据实时燃烧参数以及锅炉效率模型确定燃煤锅炉在实时工况下的最优烟道CO浓度，并根据实时燃烧参数以及NOx模型和高温腐蚀模型确定最优燃尽风门开度；步骤3、调节燃煤锅炉的实时燃尽风门开度至最优燃尽风门开度，再调节锅炉总风量至实时烟道CO浓度为最优烟道CO浓度。本发明所述燃煤锅炉燃烧优化方法、系统及装置有利于提高锅炉效率、减少氮氧化物排放及降低腐蚀风险。

技术领域

本发明涉及燃烧设备技术领域，具体涉及燃煤锅炉燃烧优化方法、系统及装置。

背景技术

智慧电厂已成为现今的发展趋势，电厂运行已趋向于高效化、精细化和智能化，而作为电厂的核心部件，智能锅炉的发展已刻不容缓，锅炉燃烧作为锅炉控制最为重要的核心，燃烧对于锅炉性能的影响至关重要。

近年来由于对燃烧锅炉中大气污染物NOx排放的限值，燃煤锅炉均已实现了低氮燃烧改造，但低氮燃烧改造后锅炉出现了炉膛及整体还原性气氛浓度如CO显著增大现象，直接导致锅炉效率下降与高温腐蚀。燃煤锅炉作为火力发电的最为重要的组成部分，其性能直接影响燃煤电站运行。锅炉高效燃烧、低氮排放及防高温腐蚀三者矛盾已成为了锅炉安全高效低氮运行的关键难题。此外，智慧电厂已成为现今的发展趋势，电厂运行已趋向于高效化、精细化和智能化，而作为电厂的核心部件，智能锅炉的发展已刻不容缓。但是作为锅炉控制最为重要的核心，燃烧对于锅炉性能的影响至关重要，入炉前煤质检测、一次煤粉浓度测量、炉内关键气氛测量及炉后烟气关键组分监测均应得到全方位发展。然而尽管目前已经有研究者提出了一次风煤粉浓度在线检测技术、尾部烟道及炉膛CO在线检测技术以及煤质在线检测技术，但如何有效结合这些先进的实时在线检测技术的方法及系统尚不明确，直接导致了目前燃煤锅炉智能燃烧优化技术尚不成熟，因此亟待发展一种智能化的燃煤锅炉燃烧优化方法、系统及装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种基于锅炉的燃烧参数，智能化地针对当前运行状况进行配风调整，提高锅炉效率、减少氮氧化物排放及降低腐蚀风险，保障锅炉安全高效低氮连续稳定运行。

一种燃煤锅炉燃烧优化方法，包括以下步骤：

步骤1、采集燃煤锅炉在不同基本工况下的历史燃烧参数，根据历史燃烧参数构建不同基本工况下的锅炉效率模型、NOx模型和高温腐蚀模型，所述锅炉效率模型具体为烟道CO浓度与锅炉效率的关联关系，所述NOx模型具体为燃尽风门开度与SCR脱硝系统入口处NOx浓度的关联关系，所述高温腐蚀模型具体为燃尽风门开度与炉膛平均CO浓度的关联关系；

步骤2、确定燃煤锅炉实时工况和实时燃烧参数，根据实时燃烧参数以及所述步骤1中构建的锅炉效率模型确定燃煤锅炉在实时工况下的最优烟道CO浓度，并根据实时燃烧参数以及所述步骤1中构建的NOx模型和高温腐蚀模型确定最优燃尽风门开度；

步骤3、调节燃煤锅炉的实时燃尽风门开度至所述步骤2中确定的最优燃尽风门开度，再调节锅炉总风量至实时烟道CO浓度为最优烟道CO浓度。

优选地，所述步骤3中调节燃煤锅炉的实时燃尽风门开度至所述步骤2中确定的最优燃尽风门开度后，且在调节锅炉总风量前还包括：根据实时煤质的挥发分的变化，调节主燃区的一次风煤粉浓度和二次风门开度，具体方法为：当实时煤质的挥发分每减少1％，则增加对应主燃区的一次风至一次风煤粉浓度减少2％，并增大二次风门开度3％；当实时煤质的挥发分每增加1％，则降低对应主燃区的一次风至一次风煤粉浓度增大2％，同时减小二次风门开度3％。

优选地，所述调节锅炉总风量的具体方法为：锅炉总风量逐次增加或减少1％反馈调节至燃煤锅炉效率最高、SCR脱硝系统入口处氮氧化物浓度最低及炉膛CO浓度最低。