[发明专利]用于控制燃烧锅炉中的燃烧的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制燃烧锅炉中的燃料燃烧的方法和装置。本发明特别应用于火力发电厂的燃烧锅炉。

背景技术

从现有技术中已知具有至少一个燃烧室的燃烧锅炉，其中燃料在添加燃烧空气的条件下进行燃烧。在燃料燃烧时，产生热的燃烧气体，所述燃烧气体的热能在燃烧锅炉的传导废气的区域中，特别是经由换热器提取，并且紧接着转换为电能。在燃烧型发电厂中燃烧燃料时，必须遵守日益严格的有害物质限值。除了对燃烧废气的附加清洁，例如通过过滤器的附加清洁以外，在燃烧燃料期间避免有害物质的产生也是特别重要的。

为了在燃烧燃料时产生有害物质尽可能低的燃烧废气，期望对在燃烧室中被提供用于燃烧的氧气进行尽可能精确的控制，所述氧气的量尤其与在燃烧室中所使用的燃料的质量和品质相关。因此，在已知的燃烧锅炉中，实现将具有氧气的燃烧空气经由相应的燃烧空气供给部受控制地供给到燃烧室中。

除此之外已知的是，在排料口的下方为了移除燃烧室的燃烧残余物需设有至少一个传送机，通过所述传送机，燃烧锅炉的热灰渣和/或其它残余物被移除。为了运行这样的传送机，也已经提出的是，反向于传送方向使冷却空气流和/或氧化气流与灰渣接触，以便再在所述传送机上燃烧未(完全地)燃烧的成分以及必要时实现灰渣的完全凝结直至从传送机排出。所述冷却空气流或者氧化气流在此被极大地限制，因为它们由于在燃烧室中的(通常存在的)低压穿过排料口进入。这样的传送机例如在WO-A-2010043504中被描述。

现在已经确定的是，特别是在变换的负载条件下，在燃烧锅炉中和/或在传送机中出现对灰渣的燃烧和/或传送、冷却、后燃烧的所希望的结果的不期望的影响。

发明内容

因此，本发明的目的在于，相关于现有技术，至少部分地解决所描述的问题，并且尤其提出一种用于控制燃料锅炉中的燃料燃烧的方法，通过所述方法，能够特别精确地控制在燃烧锅炉中被提供用于燃烧燃料的燃烧空气。此外，还应提出一种燃烧锅炉，通过所述燃烧锅炉，能够以特别精确的方式控制在燃烧室中被提供用于燃烧燃料的燃烧空气。除此之外，还应实现，尽管在燃烧锅炉中和/或在传送机中的负载条件改变，但是能够相关于下述方面中的至少一个实现改进的结果：废气组成、燃烧的温度或者灰渣的温度、燃烧的化学计量、灰渣的冷却、灰渣的后燃烧、热量回收。

所述目的通过根据本发明的用于控制燃烧锅炉中的燃料的燃烧的方法以及根据本发明的装置来实现。本发明的其它优选设计方案在下文中给出。应当指出的是，在下文中单独阐述的特征能够以任意的、技术上有意义的方式彼此组合并且定义本发明的其它设计方案。除此之外，在说明书中进一步说明和阐述在权利要求中给出的特征，其中描述本发明的其它的优选设计方案。

根据本发明的用于控制燃烧锅炉中的燃料燃烧的方法至少具有下述步骤：

a)确定燃烧锅炉中用于燃料燃烧的期望的燃烧空气量，

b)确定燃烧锅炉中被提供用于燃料燃烧的燃烧空气量，

c)通过燃烧锅炉的至少一个排料口或者设备开口来控制至少一个燃烧空气进气，以便使燃烧锅炉中提供的燃烧空气量至少部分地与期望的燃烧空气量相匹配，其中根据步骤c)调节下述燃烧空气进气中的至少一个：经由所述燃烧空气供给部的燃烧空气进气；经由所述至少一个排料口的燃烧空气进气；经由所述至少一个设备开口的燃烧空气进气。

在这里术语“燃烧空气”理解为至少包括氧气的气体或气体混合物。燃烧空气的氧气含量尤其为至少10体积％(体积百分比)，优选至少20体积％或者特别优选至少30体积％。特别地，燃烧空气也能够是必要时预热的环境空气。期望的燃烧空气量尤其是如下燃烧空气量，所述燃烧空气量对于相应地在燃烧室中待燃烧的燃料的种类和/或量提供用于燃料的特别优选的有害物质尤其低的燃烧所必需的氧气量。特别地，期望的燃烧空气量也能够是如下燃烧空气量，所述燃烧空气量依据燃烧空气的氧气含量对于燃烧室中的燃料的化学计量的燃烧所必需的燃烧空气量。尤其将褐煤、石煤、石油、天然气、家庭垃圾、工业垃圾和/或生物质用作燃料。相应地与燃料的种类、质量和/或品质相关的、期望的燃烧空气量对于本领域技术人员是基本上是已知的，并且特别能够从燃烧锅炉的相应的操作手册中获取。为了确定期望的(或者需要的)燃烧空气量，能够使用测量值和/或计算模型，以至于能够在(当前的或者预先确定的未来的)时间点上确定对于预先给定的(化学计量的)燃烧所必需的燃烧空气量。