一种燃煤锅炉的氧气含量控制系统的制作方法

本发明涉及锅炉控制技术领域，尤其涉及一种燃煤锅炉的氧气含量控制系统。

背景技术：

600MW 机组锅炉按原设计氧量运行，虽然可以满足机组安全运行的基本需要。但是通过优化调整锅炉氧量，锅炉燃烧效率还可以进一步提高。其中，对于燃煤锅炉鼓风量和氧气含量的控制，是影响锅炉热效率的一个重要因素。燃煤锅炉需要通过鼓风来助燃。实际运行中，当鼓风量大于燃烧需要氧气含量时，多余的空气排烟会带走热量；而当鼓风量小于燃烧需要氧时，煤不能充分燃烧，造成炉渣含炭量超标；因此，为解决以上矛盾，当锅炉内氧气含量高时，需减少鼓风量，优化鼓风量，满足燃料充分燃烧需氧量，达到充分燃烧，以使锅炉获得最高的热效率。当氧气含量低于其设定值时，需增加鼓风量，优化鼓风量，满足燃料充分燃烧所需的氧气含量，达到充分燃烧，以使锅炉获得最高的热效率。

现有技术中基于氧气含量来动态调整鼓风量的方法一定程度上提高了锅炉的热效率，但是，随着褐煤大量燃用，现场煤质发生了改变，原煤水份增大明显，原煤热值下降，灰熔点降低。从锅炉实际燃烧情况看结焦问题不定期发生。由于中速磨煤机干燥出力受限，大负荷时需掺混高热值其它煤种。但大量燃用褐煤后两台锅炉的飞灰含碳量明显降低，不论负荷高低飞灰可燃物都在1.2％以下( 设计灰渣含碳量2.2％ )。大渣含碳量在3.0％左右( 大渣只占灰渣份额10％ )。并且，由于掺烧褐煤量加大引发一些问题，如锅炉漏风量较大、再热器减温水量大、锅炉结焦严重、排烟温度较高、燃烧效率较低、机组运行经济性差等。

此外，现有技术中基于氧气含量来动态调整鼓风量的方法，仅仅是考虑了氧气含量与鼓风量的关系，而实际上，还存在其它因素同样会影响锅炉的热效率。

因此，需要一种能够进一步提高锅炉燃烧效率的系统。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种燃煤锅炉的氧气含量控制系统，以提高锅炉的燃烧效率。

本发明提供一种燃煤锅炉的氧气含量控制系统，包括送风机、引风机、一次风机、磨煤机、锅炉炉膛；其中，送风机、引风机、一次风机、磨煤机通过管道与锅炉炉膛相连接，组成一个完整的锅炉烟风系统；所述氧气含量控制系统还包括锅炉负荷测量器、氧气含量控制器，其中，锅炉负荷测量器，用于实时监测锅炉负荷，并且当监测到的锅炉负荷发生改变时，将最新获取的锅炉负荷发送给氧气含量控制器；氧气含量控制器，用于接收锅炉负荷测量器发送的锅炉负荷，并基于接收到的锅炉负荷来获得对应的最优氧气含量，由此控制调整送风机、一次风机的鼓风量，控制引风机调整炉膛负压，保持炉膛负压在正常范围内。

进一步地，本发明的氧气含量控制系统还包括存储器，其中存储有根据试验获得的锅炉负荷与最优氧气含量的对应关系表；其中，所述基于接收到的锅炉负荷来获得对应的最优氧气含量具体为：查询所述存储器存储的锅炉负荷与最优氧气含量的对应关系表来获得。

与现有技术相比，本发明根据实时获取的锅炉负荷来获得对应的最优氧气含量，并基于此来动态调整送风机、一次风机的鼓风量，控制引风机调整炉膛负压，保持炉膛负压在正常范围内，由此可以提高锅炉的燃烧效率，降低了所需要的电量，获得了很好的节能效果。

附图说明

结合随后的附图，从下面的详细说明中可显而易见的得出本发明的上述及其他目的、特征及优点。在附图中：

图1 示出了本发明的一种燃煤锅炉的氧气含量控制系统的功能组成框图；

图2 示出了本发明的锅炉负荷与氧气含量的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明，所述实施方式的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1 所示，本发明的一种燃煤锅炉的氧气含量控制系统包括送风机、引风机、一次风机、磨煤机、锅炉炉膛、锅炉负荷测量器、以及氧气含量控制器，其中：送风机、引风机、一次风机、磨煤机通过管道与锅炉炉膛相连接，组成一个完整的锅炉烟风系统。

现有技术中，为了提高锅炉的热效率，通常仅仅考虑氧气含量与鼓风量的关系，通过测定的氧气含量来调整鼓风量。然而在实际的生产环境中，还存在其它因素也同样会影响锅炉的热效率。发明人经过多次试验发现，当锅炉工作于不同的负荷状态( 蒸发量) 下时，都存在一个最优的氧气含量值，工作在此条件下，锅炉的效率最高。图2 示出了锅炉负荷与氧气含量的关系曲线图。从图2 可以看出，当锅炉工作于负荷( 蒸发量) 为1700t/h、1400t/h、1200t/h、950t/h 时，最优的氧气含量是依次增加的。锅炉蒸发量为1700t/h 时对应氧量为3.25％、锅炉蒸发量为1400t/h 对应氧量为3.60％、锅炉蒸发量为1200t/h 对应氧量为4.55％、锅炉蒸发量为950t/h 时对应氧量为5.85％。

基于以上的测试结果，本发明在现有的锅炉烟风系统的基础上，增加了两个部件，即：锅炉负荷测量器、氧气含量控制器。其中：锅炉负荷测量器，用于实时监测锅炉负荷，并且当监测到的锅炉负荷发生改变时，将最新获取的锅炉负荷发送给氧气含量控制器。

氧气含量控制器，用于接收锅炉负荷测量器发送的锅炉负荷，并基于接收到的锅炉负荷来获得对应的最优氧气含量，由此控制调整送风机、一次风机的鼓风量，控制引风机调整炉膛负压，保持炉膛负压在正常范围内。

另外，在本发明中，还包括有存储器( 未示出)，其中存储有根据试验获得的锅炉负荷与最优氧气含量的对应关系表。

所述基于接收到的锅炉负荷来获得对应的最优氧气含量具体为：查询存储器存储的锅炉负荷与最优氧气含量的对应关系表来获得。

与现有技术相比，本发明根据实时获取的锅炉负荷来获得对应的最优氧气含量，并基于此来动态调整送风机、一次风机的鼓风量，控制引风机调整炉膛负压，保持炉膛负压在正常范围内，由此可以提高锅炉的燃烧效率，降低了所需要的电量，获得了很好的节能效果。以两台600MW 机组为例，根据试验数据测算，供电煤耗降低2.3g/kWh，以这两台机组年发电量50 亿kWh 计算，采用本发明的氧气含量控制系统，全年可节约标准煤11500 吨，如果标煤单价按每吨500 元计算，全年可节约资金575 万元，经济效益明显。

此外，对于本领域的普通技术人员来说可显而易见的得出其他优点和修改。因此，具有更广方面的本发明并不局限于这里所示出的并且所描述的具体说明及示例性实施例。因此，在不脱离由随后权利要求及其等价体所定义的一般发明构思的精神和范围的情况下，可对其做出各种修改。