[发明专利]一种提高锅炉空气/燃料配比精度的系统及方法

说明书

本发明涉及锅炉燃烧领域，特别涉及一种提高锅炉空气/燃料配比精度的系统及方法。本发明通过再原锅炉燃烧控制系统基础上，增设烟气含氧量精准检测装置与风机变频器，完善锅炉运行程序，实现可在控制系统中分多段设置空气及燃料配比的功能，在锅炉运行过程中，烟气含氧量检测装置将烟气含氧量实时反馈给PLC，PLC根据控制风机变频器进行频率补偿，从而精准响应负载以及燃烧产物的要求。

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧领域，特别涉及一种提高锅炉空气/燃料配比精度的系统及方法。

背景技术

如图1所示，现有技术中，因没有可参与控制的变量反馈，原锅炉风机流量的设计均以最大风量需求来设计，其调整方式采用档板、风门、起停电机等方式控制，空气与燃料的配比由厂家最初设置，随着时间的推移，精密部件磨损和损耗转移，将会导致燃料空气曲线偏移并降低整个系统的最佳性能，产生不必要的燃料成本。

在整个锅炉燃烧控制系统中，蒸汽压力的变化表示负荷的耗气量与锅炉蒸汽的产生量不相适应，因此需要相应地改变燃料的供应量，从而改变蒸汽的产生量。当燃料量改变时，需要相应地改变送风量，使燃料和空气的量相适应，提高燃烧的经济性。同时，当送风量改变的时侯，也应该相应改变引风量，这样才能使得炉膛压力保持恒定。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种提高锅炉空气/燃料配比精度的系统，其特征在于，包括:

氧量监测装置:设置在排烟通道上,用于实时监测进入通道内的烟气含氧量；

PLC控制器:根据实时的烟气含氧量计算该燃烧率下的所需空气量,并发出模块控制指令；

风机变频器:接收PLC控制器的控制指令,根据指令进行变频调速，改变风机电动机的输入频率从而改变电动机、风机转速,从而调节空气流量；

燃料阀执行器:接收PLC控制器的控制指令,用于控制燃料阀开度大小，保证在不同燃烧率下的燃料供应；

风门执行器：接收PLC控制器的控制指令,用于控制风门开度大小，保证在不同燃烧率下的空气供应；

UV扫描器：用于检验锅炉是否正常燃烧。

在上述的一种提高锅炉空气/燃料配比精度的系统，所述PLC控制器肯定以下条件进行调节：实际需要空气量比理论计算需要空气量多，两者之比称为过量空气系数α；

过量空气系数α与烟气中氧气(O2)含量关系如下：

α＝21/(21-K)

式中K—烟气中的含氧量(％)；α—过量空气系数；

实际需要空气量＝Q·α,Q为计算需要空气量。

一种提高锅炉空气/燃料配比精度的方法，其特征在于，包括：

步骤1、设置在排烟通道上,用于实时监测进入通道内的烟气含氧量，并将检测值反馈给PLC；

步骤2、PLC控制器根据氧量监测装置实时监测的烟气中氧气(O2)含量，计算实际需要的空气量，并实时控制风机变频器和风门执行阀，进行进气量调节，保持该燃烧率下的空气量为实际需要空气量。

在上述的一种提高锅炉空气/燃料配比精度的方法，所述步骤2中，计算实际需要的空气量基于以下公式：

实际需要空气量比理论计算需要空气量多，两者之比称为过量空气系数α；

过量空气系数α与烟气中氧气(O2)含量关系如下：

α＝21/(21-K)

式中K—烟气中的含氧量(％)；α—过量空气系数；