專利名稱：熱對(duì)象中燃燒過(guò)程的調(diào)節(jié)方法以及自動(dòng)最佳調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱對(duì)象中燃燒調(diào)節(jié)方法和自動(dòng)最佳調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本發(fā)明用于電站鍋爐，以保證燃燒過(guò)程合理地、最佳地運(yùn)行。波蘭專利說(shuō)明書118383公開了一種熱對(duì)象中燃燒過(guò)程的調(diào)節(jié)方法和系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有根據(jù)所測(cè)得的燃燒氣體的組分而工作的燃料-空氣比率調(diào)節(jié)回路，根據(jù)用儀表測(cè)定的燃燒氣體的含氧量來(lái)調(diào)整燃料-空氣的組份，該方法中燃燒氣體的含氧量為恒定的給定值。美國(guó)專利說(shuō)明書3672840所描述的燃燒過(guò)程的調(diào)節(jié)方法和系統(tǒng)采取調(diào)整空氣-燃料混合物組份的方法，使得它們的組份能符合標(biāo)準(zhǔn)混合物的要求。在上述兩種公知方法和系統(tǒng)中，都是根據(jù)燃燒氣體的數(shù)據(jù)來(lái)改變送入燃燒室中的燃燒混合物的組份，從而達(dá)到控制燃燒過(guò)程的目的。而燃燒氣體組份測(cè)量值是燃燒室中燃燒過(guò)程的平均值。
盡管事實(shí)上各區(qū)域中燃燒過(guò)程不同，但燃燒室各區(qū)域中的燃燒過(guò)程不能得到控制。也有一些根據(jù)燃燒室的數(shù)據(jù)而工作的方法和燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這些調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量燃燒室中某點(diǎn)，通常是其幾何中心的燃燒溫度來(lái)調(diào)節(jié)燃燒過(guò)程。在這種情況下，由于所測(cè)得的溫度僅是某點(diǎn)的溫度，因而是根據(jù)燃燒過(guò)程的局部情況來(lái)進(jìn)行調(diào)整的。從西德專利說(shuō)明書3024401A1所描述的鍋爐燃燒控制方法中可知，它是根據(jù)測(cè)量各個(gè)燃燒器在火焰長(zhǎng)度處的輻射來(lái)控制燃燒室空間的燃燒過(guò)程，用這種方法使各燃燒器出口處火焰輻射強(qiáng)度相同，這樣，可保證燃燒室中燃燒過(guò)程的均勻性。所公開的設(shè)計(jì)是以燃燒氣體的有代表性的取樣為基礎(chǔ)的，此取樣為鍋爐出口不同地方所測(cè)得的瞬時(shí)值，或者是不同地方的燃燒氣體分析數(shù)學(xué)平均值。由于缺氧，入口和出口空間處于不完全燃燒狀況，這將導(dǎo)致運(yùn)行中出現(xiàn)燃燒突然變壞的跡象。然后，增加空氣量，以便至少達(dá)到安全極限有利點(diǎn)，而這就意味著在備用鍋爐空間存在大量多余的過(guò)?？諝?，而且熱能損失極大。
本發(fā)明的目的是調(diào)節(jié)燃燒過(guò)程，以便在整個(gè)鍋爐空間燃燒過(guò)程合理進(jìn)行。本發(fā)明的要點(diǎn)是調(diào)節(jié)附加空氣的基本量，使其與在燃燒室一側(cè)測(cè)得的燃燒氣體中的氧含量處在同一水平上。同時(shí)，測(cè)量燃燒室內(nèi)至少兩點(diǎn)之間燃燒氣體的含氧量讀數(shù)的不對(duì)稱性。根據(jù)所測(cè)得的不對(duì)稱性性，從兩個(gè)氣源將附加空氣送入燃燒室，該兩個(gè)氣源的流量調(diào)節(jié)成不平衡，而且附加空氣源流量的不平衡與燃燒氣體中含氧量的不平衡相反。
在本發(fā)明系統(tǒng)中裝有兩個(gè)測(cè)量?jī)x表，以用于測(cè)定燃燒氣體中的含氧量，此兩個(gè)測(cè)量?jī)x表安裝在燃燒室的出口部分。測(cè)定燃燒氣體中含氧量的儀表通過(guò)選擇開關(guān)都連到附加空氣調(diào)節(jié)器的入口。此外，上述用于測(cè)定燃燒氣體中空氣含量的測(cè)量?jī)x表還跟燃燒對(duì)稱性調(diào)節(jié)器的入口相連，該調(diào)節(jié)器的兩個(gè)出口分別與兩個(gè)附加鼓風(fēng)機(jī)相連。根據(jù)需要，調(diào)節(jié)器可改變每個(gè)風(fēng)機(jī)的流量。燃燒器箱具有橫向的、能移動(dòng)的閘門，該閘門將燃燒器箱分隔成兩部分。附圖表示了本發(fā)明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。其中

圖1是系統(tǒng)示意圖，圖2和圖3是分隔燃燒器箱的閘門的側(cè)視圖和正視圖。
根據(jù)本發(fā)明，在使用該方法之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)燃燒過(guò)程所需要的附加空氣的基本量進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)連續(xù)測(cè)量燃燒室兩側(cè)的燃燒氣體中的一氧化碳的含量，同時(shí)還測(cè)定燃燒氣體中的含氧量來(lái)調(diào)節(jié)附加空氣的基本量。在對(duì)上述量進(jìn)行測(cè)定時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)燃燒室兩側(cè)的附加空氣源的流量可減少燃燒氣體中空氣含量。而上述調(diào)節(jié)可通過(guò)部分地關(guān)閉調(diào)節(jié)附加空氣的流量的導(dǎo)向器，或者通過(guò)降低附加空氣鼓風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。用這種方法可以降低含氧量，使其和附加空氣的基本量相當(dāng)，以便控制鍋爐中的燃燒，接近于出現(xiàn)少量一氧化碳。
該方法包括測(cè)量燃燒室某點(diǎn)的燃燒氣體含氧量，再根據(jù)上述測(cè)量，調(diào)節(jié)最佳燃燒過(guò)程所需的基本附加空氣。附加空氣由兩個(gè)氣源提供。根據(jù)上述測(cè)量，將每個(gè)氣源的流量調(diào)至恒等，以便總空氣量能滿足校正燃燒的、被調(diào)整的基本需要量。同時(shí)，還在燃燒室的第二點(diǎn)測(cè)量燃燒氣體中氧的含量。上述各測(cè)量點(diǎn)被設(shè)置在燃燒室對(duì)開的、不同的兩半部分，各測(cè)量點(diǎn)反映出的空氣量的變化意味著供給燃燒室的附加空氣分布是不均勻的。根據(jù)此方法，將各測(cè)量點(diǎn)的氧測(cè)量值進(jìn)行比較。
如果測(cè)量時(shí)燃燒室中附加空氣的含量不平衡，可改變附加空氣源的流量。用這種方式，可得到不平衡的流量，這種不平衡流量與燃燒氣體中含氧量的不平衡度相反。因此，整個(gè)燃燒室空間的燃燒是均衡的。
燃燒室1外部有一個(gè)燃燒器箱2，該燃燒器箱內(nèi)裝有將燃料-空氣混合物通向燃燒室1的粉料-空氣導(dǎo)管3。為此，在燃燒室1的壁內(nèi)采用了帶有二次風(fēng)噴嘴5的燃燒器4，附加空氣從燃燒器箱2通過(guò)二次風(fēng)噴嘴5流到燃燒室1。附加空氣從燃燒器箱2的兩端通過(guò)導(dǎo)管6被送入燃燒器箱2中燃燒器箱2的第一端跟第一附加空氣鼓風(fēng)機(jī)7相連，第二端跟第二附加空氣鼓風(fēng)機(jī)8相連。在燃燒室1的每一半的中間區(qū)域安裝了測(cè)量?jī)x表9、10，用來(lái)測(cè)量燃燒氣體中的空氣含量。測(cè)量?jī)x表9、10跟用來(lái)選擇測(cè)量?jī)x表9、10的開關(guān)11相連，開關(guān)11跟附加空氣調(diào)節(jié)器12的入口相連，調(diào)節(jié)器12的出口跟附加空氣鼓風(fēng)機(jī)7和8相連。測(cè)量燃燒氣體中空氣含量的儀表9、10還跟燃燒對(duì)稱性調(diào)節(jié)器13的入口相連。燃燒對(duì)稱性調(diào)節(jié)器13具有兩個(gè)出口，此兩個(gè)出口與附加空氣鼓風(fēng)機(jī)7、8相連。在燃燒器箱2中有橫向的、可移動(dòng)閘門14，它將燃燒器箱2分成兩部分，閘門14帶有重物15，該閘門能夠從垂直位置向兩個(gè)方向偏轉(zhuǎn)角度16。
燃燒-空氣混合物被送入燃燒器4中，這就是燃料和一次空氣的混合物。該混合物離開燃燒器4流進(jìn)燃燒室1中，并在燃燒室1中燃燒。為了燃料燃燒，使用了一次空氣中的氧和附加空氣中的氧，上述附加空氣由鼓風(fēng)機(jī)7和8送進(jìn)燃燒器箱2，并通過(guò)附加空氣噴嘴5流進(jìn)燃燒室1，在燃燒室1中跟流出燃燒器4的燃料-空氣混合物混合。測(cè)量?jī)x表9、10測(cè)量燃燒氣體中的空氣量。此測(cè)量值經(jīng)過(guò)開關(guān)11送入調(diào)節(jié)器12。調(diào)節(jié)器12顯示出儀表9或儀表10的測(cè)量值，根據(jù)此測(cè)量值調(diào)節(jié)器12調(diào)整每個(gè)鼓風(fēng)機(jī)7和8的流量，以維持每個(gè)鼓風(fēng)機(jī)7和8的流量相等。燃燒對(duì)稱性調(diào)節(jié)器13同時(shí)接收測(cè)量?jī)x表9和10送出的信號(hào)，并將它們進(jìn)行比較。當(dāng)燃燒室1的兩半部的燃燒氣體中含氧量不同時(shí)，調(diào)節(jié)器13發(fā)出信號(hào)給相應(yīng)的鼓風(fēng)機(jī)7或8，以改變其流量。通過(guò)增加或減少任一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)7或8所送進(jìn)的附加空氣，使得燃燒室1中的兩部分能以最合理的方式均衡地進(jìn)行燃燒。為了消除由鼓風(fēng)機(jī)7和8鼓入的附加空氣之間的相互作用，用橫向的、可移動(dòng)閘門14將燃燒器箱2分成兩部分。閘門14安放的地方應(yīng)使得當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)7或8中的一個(gè)停止工作時(shí)，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)7或8運(yùn)轉(zhuǎn)可以將附加空氣鼓入燃燒器箱2中。
當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)7或8中的一個(gè)停止工作時(shí)，閘門14偏轉(zhuǎn)而自動(dòng)打開，空氣流到燃燒器箱2的兩部分中。修理好出故障的鼓風(fēng)機(jī)后，燃燒器箱2兩部分的壓力相等，重物15使閘門14移到垂直位置。
權(quán)利要求
1.用于熱對(duì)象中燃燒過(guò)程的最佳方法，該方法根據(jù)測(cè)定的燃燒氣體含氧量來(lái)改變附加空氣量，其特征在于附加空氣基本量被調(diào)節(jié)在從燃燒室一測(cè)所測(cè)得的燃燒氣體中的含氧量的水平上。同時(shí)在燃燒室內(nèi)的至少兩點(diǎn)之間，測(cè)量燃燒氣體中氧氣含量讀數(shù)的不對(duì)稱性，根據(jù)讀數(shù)的不對(duì)稱性，由兩個(gè)其流量調(diào)節(jié)成不平衡的氣源向燃燒室供給附加空氣，上述氣源流量的不平衡與燃燒氣體中含氧量不平衡度相反。
2.通過(guò)測(cè)量燃燒室中燃燒氣體中含氧量以及改變供給燃燒室的燃料-空氣混合物組份對(duì)熱對(duì)象的燃燒過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)最佳調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，包括燃料-空氣混合物中含氧量的調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器入口跟測(cè)量燃燒氣體含氧量的測(cè)量?jī)x表相連，調(diào)節(jié)器出口跟將附加空氣鼓入燃燒器箱中的鼓風(fēng)機(jī)相連，其特征在于該系統(tǒng)裝有至少兩個(gè)測(cè)量燃燒氣體中氧氣的測(cè)量?jī)x表，它們安裝在燃燒室的出口部分，這些儀表(9或10)中的一個(gè)跟附加空氣調(diào)節(jié)器(12)的入口相連，上述測(cè)量燃燒氣體中氧氣的測(cè)量?jī)x表(9、10)還跟燃燒對(duì)稱性調(diào)節(jié)器(13)相連，對(duì)稱性調(diào)節(jié)器出口跟附加空氣鼓風(fēng)機(jī)相連燃燒器箱具有橫向的、可移動(dòng)閘門(14)，該閘門設(shè)置在將然燒器箱分成兩部分的地方，此兩部分分別由鼓風(fēng)機(jī)(7)或(8)提供空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于測(cè)量燃燒氣體中空氣量的測(cè)量?jī)x表(9)、(10)通過(guò)開關(guān)(11)連接到附加空氣調(diào)節(jié)器(12)的入口處。
全文摘要
按照本發(fā)明的系統(tǒng)具有兩個(gè)測(cè)定燃燒氣體中含氧量的測(cè)量?jī)x表(9)和(10)。它們位于燃燒室(1)的出口部分。測(cè)定燃燒氣體中含氧量的儀表(9)、(10)通過(guò)開關(guān)裝置(11)與附加空氣調(diào)節(jié)器(12)相連，開關(guān)(11)可選擇進(jìn)行測(cè)量的儀表(9)、(10)。此外，儀表(9)、(10)跟燃燒平衡調(diào)節(jié)器(13)的入口相連。該調(diào)節(jié)器的兩個(gè)出口跟附加空氣鼓風(fēng)機(jī)相連，根據(jù)需要調(diào)節(jié)器可改變每個(gè)鼓風(fēng)機(jī)(7)、(8)的流量。
文檔編號(hào)F23N1/04GK1046970SQ8910391
公開日1990年11月14日 申請(qǐng)日期1989年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月17日
發(fā)明者克萊門斯·塞爾斯基, 肯里克·蒂莫斯基, 迪特·奧科斯, 澤斯勞·威希恩, 京特·格魯薩, 扎紐茨·科茨, 羅穆亞德·科彼克, 安德澤·維奧羅, 魯多爾夫·哈紐斯, 古斯托·格里楚塔 申請(qǐng)人:卡托維茲南方電力工業(yè)區(qū)上瓦濟(jì)斯卡電廠, 埃納格羅茨魯克建筑和出口電力工業(yè)設(shè)備企業(yè)