燃料分级低氮燃烧系统及操控方法pdf

发布时间：2023-10-18 23:49:40| 来源：乐鱼平台登录

  本发明公开了一种燃料分级低氮燃烧操控方法，包括SNCR控制步骤，所述SNCR控制步骤包括如下步骤：从来自主燃烧区域的NO含量传感器读取信号，生成还原剂和促进剂喷射量控制信号，从尾部烟气中的NO含量传感器中读取信号，将该信号通过信号控制器生成尾部烟气NO含量控制信号，将该控制信号反馈至之前的控制信号，以修正还原剂和促进剂喷射量控制信号；从而控制所述还原剂和促进剂喷射量控制器，调节喷射进入炉膛的还原剂和促进剂的量，使得尾部烟气中的NO含量不超过设定值。本发明还公开了相应的控制管理系统，使得氮氧化物的排放降到了最低，实现了安全环保性燃烧。

  料NOx为在煤中以化学键的方式存在的氮(燃料氮)经燃烧转化而形成的NOx。

  和/或NHi，然后HCN等初始或中间产物被氧化为NOx或被还原为N2。如果

  生成的NOx较小。因此，减少NOx在燃烧过程中的生成主要是减少燃料NOx

  产物被还原成氮气，而不生成NOx。炉内低NOx燃烧技术最重要的包含低NOx燃

  水冷壁表面附近的氧量超过2.0％，降低结渣与烟所腐蚀，切圆燃烧锅炉的一次

  到炉内空气分级燃烧的效果，延长煤粉颗粒在欠氧环境中的停留时间，提高NOx

  80-85％的一次燃料喷入主燃区，在氧化气氛(α＝～1.1)下剧烈燃烧；约15-20％

  强还原气氛(α＝0.7-0.9)条件下，二次燃料燃烧产生大量碳氢原子团(HCN),

  与来自主燃烧器区域的NOx发生还原反应生成N2；剩余的二次风由OFA喷口

  目前较先进的低NOx燃烧技术，NOx降低率约为50-70％。再燃技术的NOx

  多种控制步骤与所述SNCR控制步骤结合，一样能达到减少Nox的排放的效

  火上风区)，最好是控制每个燃烧器(的空/燃比)。火电厂通行操作是一个磨煤

  明，这些传感器是适用于本发明的，例如在美国专利No.6,109,097中公布的一

  来自制粉系统的空气/燃料流分成浓空气/燃料流和稀空气/燃料流。所述分离装

  置连接燃烧器，为燃烧器提供浓空气/燃料流。而所述稀空气/燃料流则包含较细

  的平均直径为一次风中煤粉颗粒的平均直径的1/4到1/2，因而能够完全满足煤粉

  的浓度之比转换成化学当量比为0.3到1.0，具体数值取决于一次风流过弯管的

  在此，术语“NOx”是指氮的氧化物，包括NO、NO2、NO3、N2O、N2O3、

  述控制器模块100包括二次风分配控制模块300、火上风控制模块200、再燃燃

  料控制模块400和SNCR控制模块500，需要说明的是，二次风分配控制模块

  300、火上风控制模块200、再燃燃料控制400和SNCR控制模块500都可以由

  中，在混合器中与经空气预热器24预热后的热风混合，随后进入到浓淡(粗细)

  分离器13中，在浓淡分离器内分离后，分为较浓(粗)煤粉流33和较淡(细)

  煤粉流34，较浓(粗)煤粉流33随后作为一次风被分为各个燃烧器喷管中(图

  中数字18表示一次风风门，为简洁只画出两个)，喷入炉膛22中进行燃烧，较

  淡(细)煤粉流34、循环烟气35、微磨之后的煤粉流36随后都经管道37的输

  送，进入细粉分离器14，经分离得到的稍细煤粉。辅助热风从风门19中流出；

  环，保证最终进入再燃喷口20的煤粉流39有恰当的且足够的煤粉细度。另外，

  17(每个燃烧器中都有，图中仅画出两个)和火上风21，除此以外还有再燃燃料所

  31进入混合器12中，另一部分则进入风箱27中，经过风箱中的各个风门分配

  进还原反应的进行。图2中28表示还原剂添加装置，28’表示促进剂添加装置，

  29表示还原剂和促进剂研磨装置，30表示还原剂和促进剂喷口。还原剂和促进

  制二次风风门位置的二次风风门控制器308’，上述器件与二次风分配控制模块

  300配合；氧含量传感器59、机组负载传感器60、风箱流量传感器54、一次风

  流量传感器52以及用于调节控制火上风风门位置的火上风风门控制器218’，

  火上风控制模块200配合；用于安装在再燃区域管道的再燃燃料流量传感器57、

  燃料流量控制器408’，以上器件用于与再燃燃料控制400配合。来自主燃烧区

  中燃烧器的二次风流量传感器55读取信号76，多路信号76进入加法器305进

  行求和得出二次风流量总和(信号306)，即306代表所有工作中燃烧器的二次

  信号81进入加法器301进行求和得出燃料总流量(信号302)，信号302代表

  燃料流量传感器53)与信号302进入除法器303进行除法运算，得出该单个给

  定对应燃烧器的燃料流量比例(信号304)，即信号304代表单个给定燃烧器的

  信号304进入乘法器307进行乘法运算，得出单个给定对应燃烧器所需二次风

  流量信号(信号308)，即信号308代表给定的单个燃烧器所需的二次风流量；

  将信号308发送至二次风风门控制器308’。必须要格外注意的是，最优实施时，可以

  对每个燃烧器均设置一个二次风风门控制器308’，针对各个对应的燃料流量传

  感器53计算一个信号308，控制对应的二次风风门控制器308’。而实际实施中，

  若难以各个燃烧器均设二次风风门控制器308’，可以以单个来控制，此控制

  59读取信号71，经过信号发生器201后，得到信号202，信号202表示机组总

  化学当量。从机组负载传感器60读取信号72，经过信号发生器203后得到信

  号204，信号204表示煤粉炉燃烧区域的化学当量。信号204与信号202进入

  除法器207进行除法运算，得出燃烧区域化学当量比例信号(信号208)，即信

  205产生参考信号206，该参考信号206可以是根据燃料种类、管道尺寸能参考

  210)。从二次风流量传感器55读取的信号76、从再燃燃料辅助空气流量传感

  器56读取的信号75和从火上风流量传感器58读取的信号74均进入加法器217

  进行求和运算，得出不含一次风的空气总流量信号(信号221)。信号74和信

  号221进入除法器219进行除法运算，得出火上风流量比例信号(信号220)。

  信号210和信号220进入差分器213进行差分运算，得出差分结果信号214，

  信号210与信号214在加法器211中求和，得出信号212，信号212则是补偿

  例。取消加法器217、差分器213等步骤，则取消了补偿机制，信号的精确度

  73、一次风流量传感器52的信号77进入加法器215得出空气总流量信号(信

  号216)，信号216与信号212进入乘法器217进行乘法运算得出信号218，则

  信号218代表所需火上风的流量，信号218被输入到火上风风门控制器218’，

  量传感器57读取信号91和从每个工作中燃烧器的燃料流量传感器53读取信号

  81，进入加法器409进行求和，得出实际消耗燃料总流量信号(信号410)，信

  号91和信号410进入除法器411进行除法运算，得出实际再燃燃料比例信号(信

  号412)。再燃燃料控制模块400内还包括信号发生器401，该信号发生器401

  用于生成预设再燃燃料比例信号(信号402)。将信号402与信号412进入差分

  器403中进行差分运算，得出差分结果信号404。信号404与信号402进入加

  法器405得出补偿后再燃燃料设定比例信号(信号406)。从燃料总流量传感器

  51读取信号92，信号92和信号406进入乘法器407进行乘法运算，得出所需

  再燃燃料流量信号(信号408)，信号408输入到再燃燃料流量控制器408’中，

  12后的煤粉流32经浓淡分离器13，在离心力的作用下，被分为较浓(粗)煤

  粉流33和较淡(细)煤粉流34。较浓燃料流33随即作为一次风通过一次风门

  14以及研磨器16；所述分离弯管的一端为入口(供燃料流32进入)，另一端设

  有粗颗粒燃料出口(供燃料流33流出)和细颗粒燃料出口(供燃料流34流出)；

  口与研磨器16的入口连通(即管道38)，研磨器16的出口与细粉分离器14的

  板调节器(即再燃燃料流量控制器408’)控制，控制策略已经在图5中说明。

  中，控制器模块100中的SNCR控制模块500，该模块实现了反馈调节。从来

  自主燃烧区域的NO含量传感器61读取信号93，信号93能进入信号发生器

  503，该信号发生器用于生成还原剂和促进剂喷射量的控制信号(信号504)，

  信号504随即可输入到还原剂和促进剂喷射量控制器504’中，从而控制喷射进

  烟气中的NO含量。从尾部烟气中NO含量传感器62中读取信号94，信号94

  表示尾部烟气中的NO含量。信号94经信号控制器501的作用，输出控制信号

  502，信号控制器501用来控制尾部烟气中NO含量不超过设定值，其输出信号

  502随即也被输入到信号发生器503中，从而修正控制信号504，被修正后的信

  号504能调节喷射进入炉膛的还原剂和促进剂的量，使得传感器62处监测到

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  本发明公开了一种燃料分级低氮燃烧操控方法，包括SNCR控制步骤，所述SNCR控制步骤包括如下步骤：从来自主燃烧区域的NO含量传感器读取信号，生成还原剂和促进剂喷射量控制信号，从尾部烟气中的NO含量传感器中读取信号，将该信号通过信号控制器生成尾部烟气NO含量控制信号，将该控制信号反馈至之前的控制信号，以修正还原剂和促进剂喷射量控制信号；从而控制所述还原剂和促进剂喷射量控制器，调节喷射进入炉膛的还原剂。