[发明专利]一种基于煤粉燃烧全过程烟气成分监测配风系统

权利要求书

1.一种基于煤粉燃烧全过程烟气成分监测配风系统，其特征是：所述系统包括：监测单元（A）、控制模块单元（B）和执行机构单元（C）；所述监测单元（A）与控制模块单元（B）通信连通，所述控制模块单元（B）与执行机构单元（C）通信连通；所述监测单元（A）发出监测参数的数据至控制模块单元（B）；所述控制模块单元（B）根据监测单元（A）发出的参数、位置信号，加入燃烧预测模型、燃烧寻优数据、锅炉负荷、调峰指令、各受热面汽温、汽压和壁温情况数据，输出控制信号至执行机构单元（C）；执行机构单元（C）输出的信号返回控制模块单元（B）；控制模块单元（B）根据执行机构单元（C）返回的信号和监测单元（A）下一步的监测数据，判定是否达到控制目标，发出执行机构操作指令和监测单元（A）的停启指令；基于煤粉燃烧全过程烟气成分监测配风系统将煤粉燃烧全过程分为4个区域，分别是燃烧区、贴壁风区、燃尽风区和尾部烟道区，根据每个区域不同的控制目标完成监测、控制、执行、反馈全过程；所述监测单元（A）包括燃烧区监测模块（A1）、贴壁风监测模块（A2）、燃尽风区监测模块（A3）和尾部烟道区监测模块（A4）；所述燃烧区监测模块（A1）监测的参数为CO、NO和CO₂，所述贴壁风监测模块（A2）监测的参数为CO浓度，所述燃尽风区监测模块（A3）监测的参数为CO和NO浓度，所述尾部烟道区监测模块（A4）中监测的参数为O₂、CO和NO浓度；所述燃烧区监测模块（A1）、贴壁风监测模块（A2）、燃尽风区监测模块（A3）和尾部烟道区监测模块（A4）分别与控制模块单元（B）连通；所述执行机构单元（C）根据控制模块发出的指令进行动作，并及时反馈动作信号和位置信号；所述执行机构单元（C）包括燃烧区执行机构（C1）、贴壁风区执行机构（C2）、燃尽风区执行机构（C3）和尾部烟道区执行机构（C4），所述燃烧区执行机构（C1）、贴壁风区执行机构（C2）、燃尽风区执行机构（C3）和尾部烟道区执行机构（C4）分别与控制模块单元（B）连通；与所述燃烧区监测模块（A1）相关的控制模块设有燃烧区预测模型、混煤燃烧预测模型、燃烧寻优曲线和一次二次周界风风量风门关系曲线，根据上述模型的计算结果输出指令到燃烧区执行机构 （C1）；与贴壁风监测模块（A2）相关的控制模块设有高温腐蚀预测模型、贴壁风量和贴壁风门关系曲线，根据上述模型和曲线的计算结果输出指令到贴壁风区执行机构（C2）；与燃尽风区监测模块（A3）相关的控制模块设有高温腐蚀预测模型、燃尽风量和风门关系曲线，根据上述模型和曲线的计算结果输出指令到燃尽风区执行机构（C3）；与尾部烟道区监测模块（A4）相关的控制模块有CO-O₂关系曲线模型，总风量、各区域匹配模型、总风量与风机电流关系曲线，根据上述模型和曲线的计算结果输出指令到尾部烟道区执行机构（C4）；同时要根据煤粉燃烧预测模型和锅炉调峰情况，输出各区域的配风参数，做到前置反馈和及时响应；所述燃烧区执行机构（C1）包括与监测单元（A）相应燃烧器的一次风门挡板、二次风门挡板、周界风挡板、给煤量控制器和给粉机转速控制器；所述贴壁风区执行机构（C2）包括贴壁风门挡板；所述燃尽风区执行机构（C3）包括燃尽风门挡板；所述尾部烟道区执行机构（C4）包括送风机挡板、一次风机挡板和引风机挡板。

2.根据权利要求1所述的基于煤粉燃烧全过程烟气成分监测配风系统，其特征是：所述燃烧区监测模块（A1）中沿燃烧器气流方向深入炉膛布置采样管，采样管深入的距离为炉膛温度1100℃左右时终止；所述采样管材选用耐高温的刚玉管；所述刚玉管连接烟气采集分析仪器；燃烧区附有防堵吹扫系统，且可定期维护烟气采集分析仪器的传感器，当该燃烧器停用时由控制单元发出指令退出采样管，停止烟气采集分析。

3.根据权利要求1所述的基于煤粉燃烧全过程烟气成分监测配风系统，其特征是：所述贴壁风监测模块（A2），在燃烧区每个墙面均匀布置4个采样管；所述采样管深入炉膛0.3±0.1 m，采样管材选用耐高温的刚玉管；刚玉管连接烟气采集分析仪器。

4.根据权利要求1所述的基于煤粉燃烧全过程烟气成分监测配风系统，其特征是：所述燃尽风区监测模块（A3）在燃尽风喷口层标高上部1m、下部1m的四个墙面上各均匀布置4个采样管；所述采样管炉膛插入深度在炉膛温度1100℃左右的位置，采样管管材选用刚玉管；刚玉管连接烟气采集分析仪器。