[发明专利]一种燃煤锅炉低氮燃烧的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉燃煤锅炉低氮燃烧技术，尤其涉及燃煤锅炉低氮燃烧控制装置及其使用的控制方法。

背景技术

火电厂NO_X控制技术主要有两种：一是控制燃烧过程中NO_X的生成，即低氮燃烧技术，也称为一次措施；二是对生成的NO_X进行处理，即烟气脱硝技术，也可以称作二次措施。用改变燃烧条件的方法来降低NO_X的排放，统称为低氮燃烧技术，在各种降低NO_X排放的技术中，低氮燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。

低氮燃烧技术是指依据燃料在燃烧过程中NO_X的生成机理，通过改进燃烧技术来降低NO_X生成和排放的技术。燃煤电厂低氮燃烧技术包括低氮燃烧器、空气分级燃烧技术和燃料分级燃烧技术。其中空气分级燃烧技术艺成熟，投资与运行费用较低，脱硝效率一般在10％～50％，且老火电机组改造中只需对锅炉炉膛进行改造即可应用空气分级燃烧技术。

空气分级燃烧是将燃料的燃烧过程分阶段完成。第一阶段，将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70－75％，使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。此状态下降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平，但在还原性气氛中降低了生成NO_X的反应率，抑制了NO_X在这一燃烧中的生成量。第二阶段，为了完成全部燃烧过程，完全燃烧所需的其余空气则通过布置在主燃烧器上方的二次风喷嘴引风送入炉膛，与主燃烧区所产生的烟气混合，完成全部燃烧过程。由于整个燃烧过程所需空气是分两级供入炉内，故称为空气分级燃烧法。

在主燃烧区的过量空气系数越小，抑制NO_X的生成效果越好，但不完全燃烧产物多，导致燃烧效率降低、引起结渣和腐蚀的可能性越大。为保证既能减少NO_X的排放，又保证锅炉燃烧的经济性和可靠性，因此人们需要一种新的燃煤锅炉低氮燃烧的控制装置及其使用的控制方法。

发明内容

本发明的主要目的在于，降低燃煤锅炉尾气中NO_X的排放，提供一种燃煤锅炉低氮燃烧的控制装置及其使用的控制方法。本发明的目的还在于，提供一种燃煤锅炉低氮燃烧的控制装置，所述的所述燃煤锅炉低氮燃烧技术使用空气分级燃烧技术，锅炉内燃烧区分为主燃烧区与完全燃烧区，主燃烧区通过一次风喷嘴引风，完全燃烧区通过二次风喷嘴引风。通过引风机泵的转速控制一次风喷嘴和二次风喷嘴所需空气流量。

本发明的技术方案是：一种燃煤锅炉低氮燃烧的控制方法，使用传感器测量所述燃煤锅炉出口处尾气氮氧化物(NO_X)浓度D、颗粒溶度Y及炉排上方温度T；设置出口处理想NO_X浓度为D₁，设置出口处理想颗粒溶度为Y₁，设置炉排上方理想温度T₁；所述燃煤锅炉低氮燃烧技术使用空气分级燃烧技术，锅炉内燃烧区分为主燃烧区与完全燃烧区，主燃烧区通过一次风喷嘴引风，完全燃烧区通过二次风喷嘴引风；把传感器测量值送至PLC单元控制燃煤锅炉所需要的入口处一次风喷嘴和二次风喷嘴所需空气流量；

包括如下步骤：

(1)设置出口处NO_X浓度定值为D₁，出口处颗粒溶度定值为Y₁；

(1)检测当前尾气中氮氧化物(NO_X)浓度D、颗粒溶度Y；

(2)测量一次风喷嘴引风机泵转速Z₁及二次风喷嘴引风机泵转速Z₂；

(3)使用当前测量的2次采样周期得到2组数据，通过下面公式计算出a₁、a₂、b₁和b₂：

D＝a₁Z₁+b₁Z₂

Y＝a₂Z₁+b₂Z₂