[发明专利]按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置及其控制方法”，该装置是由风送煤粉重量测量装置、一次风速测量装置、二次风速测量装置及风机等构成。该装置安装在现有燃煤锅炉制粉、供粉系统中，对各风送管道煤粉重量进行测量和均衡供粉控制，并根据煤粉重量进行配风控制，使煤粉重量与配风量之比满足给定的过剩空气系数a要求。采用本发明可使各支路管道入炉煤粉重量相一致，各支路管道煤粉重量与配风量之比相一致，使锅炉煤粉燃烧稳定、热负荷、温度分布均匀，煤粉燃烧充分高效，从而可满足高效、降耗、减排要求，也提高了锅炉运行的稳定性、安全性、经济性。

技术领域

涉及燃煤锅炉按重量均衡供粉和按重量配风。

背景技术

燃煤锅炉，诸如燃煤电站锅炉、大型供热锅炉、工业锅炉、水泥窑锅炉均采用风送管道给锅炉供粉，例如：大型电站锅炉的制粉、供粉系统，采用多层供粉，每层用一台磨煤机制粉，带多个风送管道供粉。大型锅炉通常是三层——六层供粉，每层用一台磨煤机，带四个管道，共计12-24个管道，各层所用设备相同。以一层制粉、供粉设备表述如下(如图1所示)：

一定质量煤粉入炉燃烧，需配一定体积的空气。1Kg(或1m³)燃料完全燃烧(燃烧后无剩余氧气)所需的最低限度的空气量(以V⁰表示)称为理论空气量，锅炉运行时，为使燃料燃尽，实际供给的空气量(以V^k表示)，总是略大于理论空气量V⁰，其称为过剩空气系数，即：

a——用烟气量表示，β——用空气量表示；

燃料重量W_(kg)完全燃烧需配空气量为：

过剩空气系数大小，除直接影响煤粉能否完全燃烧外，还会影响燃料着火、燃烧稳定性和烟气中热量损耗及污染物产生量。可见a或β是锅炉运行的重要参数。

现有制粉、供粉系统是用两个回路对比值进行调节的。一是燃料量调节回路，燃料量跟踪发电所需热负荷调节，二是根据烟气中含氧量调节配风量，维持过剩空气系数a在设定的一定范围内，含氧量与a关系：

O₂——氧气量

知道了氧气含量，由(3)式可计算出过剩空气系数a。

现有制粉、供粉系统调节燃料量/配风量存在问题有：

1、根据烟气含氧量调节配风量，是一种迟后调节，烟气含氧量只反映煤粉燃烧状况(燃烧不足、燃烧过度、完全燃烧)。这种迟后调节，不能根据煤粉重量调节配风量，使之比实时达到煤粉完全燃烧条件；

2、现有制粉、供粉系统，各支路风送管道煤粉重量变化及各支路管道重量偏差变化与二次风各支路配风量变化及偏差变化相互影响，造成各支路之比变化大，从而引起炉内燃烧不均、不稳和燃烧质量下降，例如烟气中氧气含量多，应下调配风量，但此时如果入炉煤粉量正在增加，配风量下调会造成相反的配风效果。

针对上述存在问题，本发明公开了一种“按煤粉重量均衡供粉和按重量配风控制装置及其控制方法”，可实现按重量均衡供粉和按重量配风控制。

发明内容

本发明的控制装置是由两个控制回路构成，一是入炉煤粉重量和二次风风量均衡控制回路，二是根据煤粉重量配风控制回路。所解决的技术问题是：

1、采用“风送煤粉重量测量装置”，解决风送煤粉管道内煤粉重量测量问题；

2、采用均衡控制技术，解决一次风各支路管道煤粉重量W_A、W_B、W_C、W_D相一致均衡供粉问题；