[发明专利]一种水力除渣式四角切圆型锅炉掉焦监测及自动稳燃系统

权利要求书

1.一种水力除渣式四角切圆型锅炉掉焦监测及自动稳燃系统，其特征是，包括炉膛（1），所述炉膛（1）布置有炉膛压力测点（2），在燃烧器区域从上到下依次布置有C层燃烧器火检探头（3）、C层燃烧器油枪（4）、B层燃烧器火检探头（5）、B层燃烧器油枪（6）、A层燃烧器一号火检探头（7）、A层燃烧器油枪（8）和A层燃烧器二号火检探头（9）；一号挡板（11）及二号挡板（12）分别与炉膛（1）左右两侧的冷灰斗相连，且一号挡板（11）及二号挡板（12）与冷灰斗平行布置；所述炉膛（1）的底部配置有捞渣机（10），一号动压传感器（13）、一号热电偶（15）及一号电子液位传感器（17）布置于捞渣机（10）的左侧，所述一号动压传感器（13）水平布置，所述一号热电偶（15）及一号电子液位传感器（17）竖直布置，所述一号动压传感器（13）、一号热电偶（15）及一号电子液位传感器（17）的右端不超过一号挡板（11）的右端所在垂直面；二号动压传感器（14）、二号热电偶（16）及二号电子液位传感器（18）布置于捞渣机的右侧，所述二号动压传感器（14）水平布置，所述二号热电偶（16）及二号电子液位传感器（18）竖直布置，所述二号动压传感器（14）、二号热电偶（16）及二号电子液位传感器（18）的左端不超过二号挡板（12）的左端所在垂直面；

所述一号热电偶（15）及一号电子液位传感器（17）均与DCS处理器（20）相连，所述一号动压传感器（13）连接压力变送器（19）之后再与DCS处理器（20）相连；所述一号动压传感器（13）的两根引压管分别连接一号压缩空气电磁阀（23）及二号压缩空气电磁阀（24），所述一号压缩空气电磁阀（23）及二号压缩空气电磁阀（24）并联后连接于压缩空气手动阀（22）及压缩空气管道（21）；所述二号动压传感器（14）、二号热电偶（16）及二号电子液位传感器（18）的布置方式与上述一号动压传感器（13）、一号热电偶（15）及一号电子液位传感器（17）的布置方式相同；

所述炉膛压力测点（2）、C层燃烧器火检探头（3）、B层燃烧器火检探头（5）、A层燃烧器一号火检探头（7）及A层燃烧器二号火检探头（9）与DCS处理器（20）相连；所述C层燃烧器油枪（4）、B层燃烧器油枪（6）及A层燃烧器油枪（8）分别与C层燃烧器油枪电磁阀（25）、B层燃烧器油枪电磁阀（26）及A层燃烧器油枪电磁阀（27）相连，所述C层燃烧器油枪电磁阀（25）、B层燃烧器油枪电磁阀（26）及A层燃烧器油枪电磁阀（27）并联后与燃油管道总电磁阀（28）相连；所述C层燃烧器油枪电磁阀（25）、B层燃烧器油枪电磁阀（26）及A层燃烧器油枪电磁阀（27）连接于DCS处理器（20）；

所述炉膛（1）中高处较大焦块掉落至捞渣机（10），热冲击效应产生大量水蒸汽进入炉膛（1），燃烧稳定性下降，通过一号动压传感器（13）、二号动压传感器（14）、一号热电偶（15）、二号热电偶（16）、一号电子液位传感器（17）、二号电子液位传感器（18）及炉膛压力测点（2）进行锅炉掉焦监测，各传感器锅炉掉焦判定计算方法如下：

a. 动压传感器锅炉掉焦判定计算方法中，

如：△P_1,aft/△t_1,aft△P_1,bef/△t_1,bef+△P_1,max，标记为[+P₁]，表示满足此逻辑条件，否者标记为[-P₁]，表示不满足此逻辑条件；

如：△P_2,aft/△t_2,aft△P_2,bef/△t_2,bef+△P_2,max，标记为[+P₂]，表示满足此逻辑条件，否者标记为[-P₂]，表示不满足此逻辑条件；

式中，对于一号动压传感器（13），P_1,aft―掉焦后动压，t_1,aft―掉焦后时间，P_1,bef―掉焦前动压，t_1,bef―掉焦前时间，△P_1,max―锅炉正常运行时最大动压波动；对于二号动压传感器（14），P_2,aft―掉焦后动压，t_2,aft―掉焦后时间，P_2,bef―掉焦前动压，t_2,bef―掉焦前时间，△P_2,max―锅炉正常运行时最大动压波动；

b. 热电偶锅炉掉焦判定计算方法中，

如：△T_1,aft/△t_1,aft△T_1,bef/△t_1,bef+△T_1,max，标记为[+T₁]，表示满足此逻辑条件，否者标记为[-T₁]，表示不满足此逻辑条件；

如：△T_2,aft/△t_2,aft△T_2,bef/△t_2,bef+△T_2,max，标记为[+T₂]，表示满足此逻辑条件，否者标记为[-T₂]，表示不满足此逻辑条件；

式中，对于一号热电偶（15），T_1,aft―掉焦后渣水温度，t_1,aft―掉焦后时间，T_1,bef―掉焦前渣水温度，t_1,bef―掉焦前时间，△T_1,max―锅炉正常运行时最大渣水温度波动；对于二号热电偶（16），T_2,aft―掉焦后渣水温度，t_2,aft―掉焦后时间，T_2,bef―掉焦前渣水温度，t_2,bef―掉焦前时间，△T_2,max―锅炉正常运行时最大渣水温度波动；

c. 电子液位传感器锅炉掉焦判定计算方法中，

如：△H_1,aft/△t_1,aft△H_1,bef/△t_1,bef+△H_1,max，标记为[+H₁]，表示满足此逻辑条件，否者标记为[-H₁]，表示不满足此逻辑条件；

如：△H_2,aft/△t_2,aft△H_2,bef/△t_2,bef+△H_2,max，标记为[+H₂]，表示满足此逻辑条件，否者标记为[-H₂]，表示不满足此逻辑条件；

式中，对于一号电子液位传感器（17），H_1,aft―掉焦后渣水液位波动最大振幅，t_1,aft―掉焦后时间，H_1,bef―掉焦前渣水液位波动最大振幅，t_1,bef―掉焦前时间，△H_1,max―锅炉正常运行时渣水液位波动最大振幅；对于二号电子液位传感器（18），H_2,aft―掉焦后渣水液位波动最大振幅，t_2,aft―掉焦后时间，H_2,bef―掉焦前渣水液位波动最大振幅，t_2,bef―掉焦前时间，△H_2,max―锅炉正常运行时渣水液位波动最大振幅；

d. 炉膛压力测点锅炉掉焦判定计算方法中，

如：│P_l│P_o，表示满足此逻辑条件，否者表示不满足此逻辑条件；

式中，P_l―炉膛实测压力，P_o―压力设定值；

识别炉膛（1）掉焦后炉膛（1）底部的动压信号变化、渣水温度及液位波动变化，通过逻辑判断，触发锅炉自动稳燃保护动作，满足炉膛（1）温度大于900℃条件，逻辑判断方法如下：

a. [+P₁][+P₂]、[+T₁][+T₂]及[+H₁][+H₂]中，满足三取一条件，且│P_l│P_o，触发A层燃烧器油枪（8）喷油保护动作；

b. [+P₁][+P₂]、[+T₁][+T₂]及[+H₁][+H₂]中，满足三取二条件，且│P_l│P_o，触发A层燃烧器油枪（8）及B层燃烧器油枪（6）喷油保护动作；

c. [+P₁][+P₂]、[+T₁][+T₂]及[+H₁][+H₂]中，满足三取三条件，且│P_l│P_o，触发A层燃烧器油枪（8）、B层燃烧器油枪（6）及C层燃烧器油枪（4）喷油保护动作；

d. 执行上述保护动作后，当逻辑条件不满足，且燃烧器油枪喷油时间间隔为t_p后，停止喷油动作。

2.根据权利要求1所述水力除渣式四角切圆型锅炉掉焦监测及自动稳燃系统，其特征是，炉膛（1）的A层燃烧器采用双火检探头布置形式，A层燃烧器一号火检探头（7）及A层燃烧器二号火检探头（9）都满足燃烧器灭火保护条件后，触发对应的燃烧器灭火保护动作；通过开关二号压缩空气电磁阀（24），对一号动压传感器（13）及二号动压传感器（14）执行定周期吹扫，单次吹扫时间及吹扫时间间隔分别设定为t_c及t_j。