鍋爐的燃燒控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電廠鍋爐技術(shù)，尤其涉及一種采用中間倉儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐燃燒控 制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，某大型電廠鍋爐制粉系統(tǒng)均采用中間倉儲式制粉系統(tǒng)，該制粉系統(tǒng)包括粗 粉分離器、細(xì)粉分離器、煤粉倉、排粉風(fēng)機(jī)。鍋爐還包括制作煤粉的磨煤機(jī)和供煤粉氣燃燒 的爐膛。爐膛上設(shè)有多個(gè)燃燒器，且通過風(fēng)道連接有一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)。其中多個(gè)燃燒器根 據(jù)燃燒用風(fēng)分一次風(fēng)噴口、二次風(fēng)噴口和三次風(fēng)噴口。
[0003] 上述鍋爐的工作原理大致如下：
[0004] 磨煤機(jī)制作煤粉，經(jīng)過粗粉分離器、細(xì)粉分離器后，大部分煤粉被分離出來落入到 煤粉倉中。一次風(fēng)機(jī)通過風(fēng)道輸送一次風(fēng)將煤粉倉中的煤粉輸送到爐膛內(nèi)燃燒。送風(fēng)機(jī)通 過風(fēng)道輸送二次風(fēng)，與一次風(fēng)在爐膛內(nèi)混合，為煤粉的燃燒輸送氧氣，并加強(qiáng)氣流的擾動(dòng)， 促進(jìn)高溫?zé)煔獾幕亓?，促進(jìn)可燃物與氧氣的混合，為完全燃燒提供條件。其中，大部分煤粉 被分離后，經(jīng)細(xì)粉分離器出來的氣體稱為乏氣，乏氣中還有少量煤粉（10%左右），作為三 次風(fēng)使用。乏氣進(jìn)入設(shè)置在爐膛上的三次風(fēng)噴口，為了避免三次風(fēng)燃燒對于主燃燒區(qū)的干 擾，三次風(fēng)噴口通常設(shè)置在爐膛的主燃燒區(qū)的上部且距離主燃燒區(qū)較高的地方，因此三次 風(fēng)是在爐膛的主燃燒區(qū)上方燃燒。
[0005] 然而，上述鍋爐的燃燒存在以下技術(shù)問題：
[0006] 乏氣（三次風(fēng)）中煤粉濃度低，且三次風(fēng)噴口距離主燃燒區(qū)較高，在鍋爐啟動(dòng)初 期，爐膛內(nèi)燃燒溫度較低，乏氣經(jīng)三次風(fēng)噴口噴入到爐膛中，容易控制不好導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)滅 火，由于燃燒不完全，鍋爐尾部煙道發(fā)生二次再燃的可能性較大，給鍋爐安全運(yùn)行帶來較大 的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 基于此，本發(fā)明在于提供一種可使得乏氣燃燒充分、運(yùn)行安全的鍋爐燃燒控制方 法。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種鍋爐的燃燒控制方法，所述鍋爐包括用于制作煤 粉的磨煤機(jī)、與所述磨煤機(jī)連接的用于篩分煤粉的制粉系統(tǒng)、與所述制粉系統(tǒng)連接的用于 燃燒煤粉的爐膛、以及與所述磨煤機(jī)、所述制粉系統(tǒng)和所述爐膛通過風(fēng)道連接的一次風(fēng)機(jī)， 該控制方法包括如下步驟：當(dāng)爐膛內(nèi)滿足點(diǎn)火條件時(shí)，投運(yùn)油燃燒器進(jìn)行點(diǎn)火燃燒，使得爐 膛內(nèi)升溫升壓，并獲取二次風(fēng)溫度及爐膛出口煙溫度；當(dāng)二次風(fēng)溫度達(dá)到第一預(yù)設(shè)值和爐 膛出口煙溫度達(dá)到第二預(yù)設(shè)值時(shí)，打開一次風(fēng)機(jī)與制粉系統(tǒng)之間的風(fēng)道，啟動(dòng)制粉系統(tǒng)中 的排粉風(fēng)機(jī)；打開一次風(fēng)機(jī)與磨煤機(jī)之間的風(fēng)道，啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)和磨煤機(jī)。
[0009] 通過該控制方法，在鍋爐正式運(yùn)行之前通過投運(yùn)油燃燒起而使得爐膛內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè) 的燃燒條件，從而確保鍋爐在啟動(dòng)初期，乏氣噴入爐膛后能夠及時(shí)充分燃燒，消除乏氣燃燒 不穩(wěn)滅火對于爐膛內(nèi)主燃燒區(qū)造成干擾，也減少爐膛出口 NOx的排放，更重要的是避免燃 燒不完全導(dǎo)致鍋爐尾部煙道發(fā)生再燃燈安全隱患。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的采用中間倉儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐的示意圖；
[0011] 圖2為圖1所示鍋爐的用于表示爐膛上燃燒器布置狀態(tài)的示意圖；
[0012] 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的鍋爐燃燒控制方法的流程圖。
[0013] 附圖標(biāo)記說明
[0014] 1〇給煤機(jī)
[0015] 20磨煤機(jī)
[0016] 30制粉系統(tǒng)
[0017] 32粗粉分離器
[0018] 34細(xì)粉分離器
[0019] 36排粉風(fēng)機(jī)
[0020] 38儲粉倉
[0021] 39給粉機(jī)
[0022] 40 爐膛
[0023] 41燃盡風(fēng)燃燒器
[0024] 43主燃燒器
[0025] 50 -次風(fēng)機(jī)
[0026] 60送風(fēng)機(jī)
[0027] 70引風(fēng)機(jī)
[0028] 80 閥門
[0029] 100 鍋爐
【具體實(shí)施方式】
[0030] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方 式，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用以解 釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031] 本發(fā)明提供一種適用于電廠用大型鍋爐的燃燒控制方法，通常，鍋爐包括用于制 作煤粉的磨煤機(jī)、與磨煤機(jī)連接的用于篩分煤粉的制粉系統(tǒng)、以及與制粉系統(tǒng)連接的用于 燃燒煤粉的爐膛、與磨煤機(jī)、制粉系統(tǒng)和爐膛通過風(fēng)道連接的一次風(fēng)機(jī)。具體地，請參閱圖 1，為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的一種典型地帶中間倉儲式制粉系統(tǒng)30的鍋爐100的結(jié)構(gòu)，包 括給煤機(jī)10、磨煤機(jī)20、粗粉分離器32、細(xì)粉分離器34、排粉風(fēng)機(jī)36、煤粉倉38、爐膛40、一 次風(fēng)機(jī)50、送風(fēng)機(jī)60。該鍋爐100為可兼顧富氧和空氣循環(huán)兩種燃燒方式的鍋爐，設(shè)計(jì)主 蒸汽壓力為3. 82MPa，額定溫度為450°C，為中壓參數(shù)、自然循環(huán)、單爐膛、微正壓燃燒、尾部 雙煙道布置、全鋼構(gòu)架II型布置的汽包爐。為了更好地了解該鍋爐的性能，本實(shí)施例進(jìn)一 步提供鍋爐的基本設(shè)計(jì)參數(shù)如下表1所示，以及采用的設(shè)計(jì)煤種為煙煤、校核煤種為混煤 的煤質(zhì)參數(shù)如表2所示的情況下，其灰分析參數(shù)如圖3所示。
[0032]表 1
[0034]表 2
[0036] 表 3
[0037]
[0039] 請同時(shí)參閱圖1和圖2,給煤機(jī)10、磨煤機(jī)20、粗粉分離器32、細(xì)粉分離器34與 煤粉倉38依次連接。排分風(fēng)機(jī)36與爐膛40上方的燃盡風(fēng)燃燒器41連接，且與給煤機(jī)10 和磨煤機(jī)20之間的通道以及細(xì)粉分離器34分別連接。該爐膛40上設(shè)有分兩層品字型布 置的三個(gè)主燃燒器43,三個(gè)主燃燒器43分別位于一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，其中主燃燒器 43分布的上下兩層之間的距離即三角形的高H1長度為2. lm，左右之間的距離即三角形的 底邊D1長度為1. 76m。主燃燒器43的上方布置有兩個(gè)燃盡風(fēng)燃燒器41，燃盡風(fēng)燃燒器41 彼此之間的距離D2為1. 76m，且距離最上方的主燃燒器43的距離H2為1. 6m。如此布置可 使得爐膛內(nèi)形成合適區(qū)域的主燃燒去，且乏氣通過燃盡風(fēng)燃燒器41噴入爐膛后更好的不 干擾主燃燒區(qū)。其中，所述主燃燒器43由油槍和配風(fēng)裝置組成，油槍上設(shè)置有噴口，該鍋爐 100使用時(shí)，主燃燒器43可選擇作為油燃燒器或者煤粉燃燒器運(yùn)行。
[0040] 一次風(fēng)機(jī)50和送風(fēng)機(jī)60為鍋爐100燃燒提供燃燒用風(fēng)。其中，一次風(fēng)機(jī)50還為 鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行過程中煤粉的輸送提供動(dòng)力，一次風(fēng)機(jī)50與制粉系統(tǒng)30、磨煤機(jī)20、爐膛40 均通過風(fēng)道連接，且一次風(fēng)機(jī)50與排粉風(fēng)機(jī)36、磨煤機(jī)20、爐膛40之間的風(fēng)道上分別設(shè)置 有閥門80,因此通過控制閥門80的開關(guān)可控制一次風(fēng)機(jī)50與各相應(yīng)設(shè)備之間的連通情況。 比如，當(dāng)打開一次風(fēng)機(jī)50與磨煤機(jī)20之間風(fēng)道上的閥門80使得兩者之間連通時(shí)，啟動(dòng)一 次風(fēng)機(jī)50后可通過一次風(fēng)攜帶煤粉經(jīng)過粗粉分離器32、細(xì)粉分離器34等進(jìn)行煤粉分離。 送風(fēng)機(jī)60與爐膛40通過風(fēng)道連接，可為運(yùn)行燃燒器43提供二次風(fēng)和停運(yùn)燃燒器43提供 冷卻風(fēng)。二次風(fēng)作為燃燒用風(fēng)時(shí)，可在燃燒的不同階段噴入爐膛40內(nèi)實(shí)現(xiàn)分級供風(fēng)，為爐 內(nèi)充分燃燒提供氧氣，并能加強(qiáng)氣流的擾動(dòng)，促進(jìn)高溫?zé)煔獾幕亓鳎龠M(jìn)可燃物與氧氣的混 合，為完全燃燒提供條件。優(yōu)選的，該鍋爐100還包括通過除塵器與爐膛40連接的引風(fēng)機(jī) 70,可用于排除廢氣。煤粉在鍋爐100內(nèi)輸送過程中，經(jīng)細(xì)粉分離器34出來的氣體為乏氣， 乏氣中仍存有少量煤粉，稱為三次風(fēng)，通常也稱為燃盡風(fēng)。
[0041] 該鍋爐100的工作原理大致如下：
[0042] 給煤機(jī)10輸送原煤至磨煤機(jī)20,磨煤機(jī)20制作煤粉，煤粉經(jīng)過粗粉分離器32、細(xì) 粉分離器34后，大部分的煤粉落入到煤粉倉38中。煤粉倉38中的煤粉經(jīng)過變頻轉(zhuǎn)速可調(diào) 的給粉機(jī)39進(jìn)入風(fēng)粉混合器，經(jīng)一次風(fēng)攜帶送入燃燒器43被帶入到爐膛40內(nèi)燃燒。乏氣 經(jīng)過排分風(fēng)機(jī)36直接進(jìn)入設(shè)置爐膛40上方的燃盡風(fēng)燃燒器41，通過燃盡風(fēng)燃燒器41噴入 爐膛40上方燃燒。
[0043] 為了使得乏氣在噴入爐膛40內(nèi)時(shí)能夠及時(shí)充分燃燒，請參閱圖3,該鍋爐的燃燒 控制方法包括如下步驟：
[0044]首先，投運(yùn)油燃燒器，當(dāng)爐膛40內(nèi)滿足點(diǎn)火條件時(shí)，投運(yùn)油燃燒器進(jìn)行點(diǎn)火燃燒， 使得爐膛40內(nèi)升溫升壓，并獲取二次風(fēng)溫度及爐膛出口煙溫度；
[0045] 投運(yùn)制粉系統(tǒng)30,當(dāng)二