分級混燒燃煤工業(yè)爐及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)鍋爐領域，具體地說是一種利用主、輔助燃器進行分級混燒的分級混燒燃煤工業(yè)爐及其使用方法。
【背景技術】
[0002]燃煤工業(yè)鍋爐具有代表性的結構主要包括固定爐排鍋爐、往復爐排鍋爐、鏈條爐排鍋爐等結構，燃煤工業(yè)鍋爐通常根據(jù)相關標準規(guī)定的設計用代表性煤種進行設計制造，但在實際中由于燃煤質量參差不齊，要保證所燃用的煤種接近設計要求的各項指標十分困難，現(xiàn)有技術通常是通過鍋爐改造來暫時解決鍋爐結構與燃料的匹配性問題，但這并非一勞永逸之策，燃料一旦變化則無法繼續(xù)維持鍋爐結構與燃料的匹配。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種利用主、輔助燃器進行分級混燒的分級混燒燃煤工業(yè)爐及其使用方法，極大地拓寬了鍋爐的燃料適應性，并且可以根據(jù)鍋爐負荷情況自動調節(jié)燃燒。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
[0005]一種帶煙道的分級混燒燃煤工業(yè)爐，包括鍋爐本體、主助燃器、輔助燃器和自動調節(jié)系統(tǒng)，加速燃料燃燒的主助燃器和促進未燃成分燃燒的輔助燃器通過所述自動調節(jié)系統(tǒng)控制燃燒和啟停。
[0006]所述自動調節(jié)系統(tǒng)包括爐膛溫度傳感器、氧傳感器、一氧化碳傳感器、氮氧化物傳感器和控制裝置，其中爐膛溫度傳感器設置于鍋爐本體內，氧傳感器、一氧化碳傳感器和氮氧化物傳感器均設置于煙道內，所述爐膛溫度傳感器、氧傳感器、一氧化碳傳感器和氮氧化物傳感器均通過線路與控制裝置相連。
[0007]所述鍋爐本體遠離煙道的一側設有主助燃器，所述鍋爐本體靠近煙道的一側設有輔助燃器。
[0008]所述主助燃器和輔助燃器前端噴嘴系統(tǒng)的兩側分別設有吹掃冷卻噴嘴。
[0009]一種分級混燒燃煤工業(yè)爐的使用方法，其特征在于:鍋爐啟動時，所述主助燃器通過控制裝置控制先點火，所述輔助燃器通過控制裝置控制后點火；鍋爐運行時，主助燃器通過爐膛溫度傳感器、氮氧化物傳感器和控制裝置控制調整燃燒，輔助燃器通過氧傳感器、一氧化碳傳感器和控制裝置控制調整燃燒；鍋爐將要進入停爐狀態(tài)時，主助燃器首先關停，然后輔助燃器通過氧傳感器、一氧化碳傳感器和控制裝置控制關停。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為:
[0011]1、本發(fā)明設置主、輔助燃器進行分級燃燒，通過前后主、輔助燃器的不同功能和調節(jié)前后主、輔助燃器的輸入熱量、改善爐內煙氣的流動、混合、強化火床和爐膛的燃燒的相輔相成作用，擴展了原鍋爐拱的功能，極大地拓寬了鍋爐的燃料適應性，使鍋爐適應于不同標準燃料的同時也適用于如煤矸石這樣的低熱值燃料，還可以使鍋爐適用于木肩、蔗渣以及生活垃圾等廢物燃料的綜合處理。
[0012]2、本發(fā)明的主、輔助燃器通過自動調節(jié)系統(tǒng)控制燃燒和啟停，所述自動調節(jié)系統(tǒng)包括爐膛溫度傳感器、氧傳感器、一氧化碳傳感器、氮氧化物傳感器和控制裝置，實現(xiàn)了對鍋爐燃燒和爐膛溫度的有效軟控制，降低煙氣中有害物的排放，同時還可以通過把鍋爐實際日常運行負荷的變化規(guī)律事先輸入控制部分以改善鍋爐負荷的調節(jié)和非穩(wěn)態(tài)運行的管理、起停爐及壓火操作的能耗。
[0013]3、由于工業(yè)燃煤鍋爐的使用環(huán)境苛刻，相應保護措施缺乏等因素，助燃器易被燒壞，本發(fā)明在主助燃器和輔助燃器前端噴嘴系統(tǒng)兩側分別設有一個吹掃冷卻噴嘴，所述吹掃冷卻噴嘴為HXD-ZG型系列超強型耐熱鋼噴嘴，通過定期吹掃來除塵，同時也可以作為鍋爐處于非穩(wěn)態(tài)運行時獨立的空氣冷卻系統(tǒng)來使用，使燃燒頭等相關部分得到保護不至于被燒壞。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結構示意圖，
[0015]圖2為圖1中的助燃器結構示意圖。
[0016]其中，I為鍋爐本體，2為主助燃器，3為爐膛溫度傳感器，4為輔助燃器，5為煙道，6為氧傳感器，7為一氧化碳傳感器，8為氮氧化物傳感器，9為控制裝置，10為助燃器本體，11為燃油噴嘴，12為燃氣噴嘴，13為吹掃冷卻噴嘴，14為鍋爐爐墻。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包括鍋爐本體1、主助燃器2、輔助燃器4和自動調節(jié)系統(tǒng)，其中所述鍋爐本體I遠離煙道5的一側設有主助燃器2，在鍋爐本體I靠近煙道5的一側設有輔助燃器4，所述主助燃器2和輔助燃器4結構相同，本實施例中，所述主助燃器2和輔助燃器4均為油氣兩用型燃燒器，如圖2所示，所述主助燃器2和輔助燃器4前端的噴嘴系統(tǒng)與鍋爐本體I內部的爐膛相通，所述噴嘴系統(tǒng)包括一個燃油噴嘴11和兩個燃氣噴嘴12，其中所述燃油噴嘴11設置于兩個燃氣噴嘴12之間，由于工業(yè)燃煤鍋爐的使用環(huán)境苛刻，相應保護措施缺乏以及低成本的要求，本發(fā)明在主助燃器2和輔助燃器4前端噴嘴系統(tǒng)的兩側分別設有一個吹掃冷卻噴嘴13，所述吹掃冷卻噴嘴13為HXD-ZG型系列超強型耐熱鋼噴嘴，通過所述吹掃冷卻噴嘴13定期吹掃來除塵，同時也可以作為鍋爐處于非穩(wěn)態(tài)運行時獨立的空氣冷卻系統(tǒng)來使用，使燃燒頭等相關部分得到保護不至于被燒壞，所述吹掃冷卻噴嘴13安裝在噴嘴系統(tǒng)兩側的爐墻墻體14上。
[0019]所述主助燃器2和輔助燃器4通過所述自動調節(jié)系統(tǒng)控制燃燒和啟停，所述自動調節(jié)系統(tǒng)包括爐膛溫度傳感器3、氧傳感器6、一氧化碳傳感器7、氮氧化物傳感器8和控制裝置9，其中爐膛溫度傳感器3設置于鍋爐本體I內，氧傳感器6、一氧化碳傳感器7和氮氧化物傳感器8均設置于煙道5內，所述爐膛溫度傳感器3、氧傳感器6、一氧化碳傳感器7和氮氧化物傳感器8均通過線路與設置于鍋爐本體I外的控制裝置9相連。
[0020]所述爐膛溫度傳感器3、氧傳感器6、一氧化碳傳感器7、氮氧化物傳感器8均為本領域公知技術。
[0021]本發(fā)明的工作原理為:
[0022]主助燃器2和輔助燃器4都是由鍋爐自動調節(jié)系統(tǒng)中的控制裝置9控制直接進行點火的，其各自使用目的不同決定了其安裝位置一前一后，主助燃器2用于實現(xiàn)加速燃料中揮發(fā)分析出以改善固體炭的燃燒和燒盡的作用，輔助燃器4用于實現(xiàn)促進燃料(包括煤渣和飛灰中)中固體未燃成分分解，并通過燃燒來降低燃燒氣體中不完全燃燒化學反應物的濃度，降低煙氣中過?？諝庀禂?shù)。
[0023]鍋爐啟動時主助燃器2點火在先，輔助燃器4點火在后，當控制裝置9根據(jù)設定的停止添加主燃料煤時間以及所述爐膛溫度傳感器3檢測的溫度變化判定鍋爐將要進入停爐狀態(tài)時，就首先關停主助燃器2，此時輔助燃器4繼續(xù)燃燒促進燃料(包括煤渣和飛灰中)中固體未燃成分分解，然后控制裝置9再根據(jù)氧傳感器6、一氧化碳傳感器7上傳至控制裝置9的實測數(shù)值判定爐膛內已無燃料在繼續(xù)燃燒時，控制裝置9就會發(fā)出指令關停輔助燃器4燃燒。
[0024]在鍋爐運行過程中，則根據(jù)主燃料煤的實際物性和爐膛溫度傳感器3檢測的爐膛溫度和氮氧化物傳感器8檢測出的煙氣中氮氧化物濃度，由控制裝置9控制判斷后及時發(fā)出指令調整主助燃器2的燃燒量，以改善燃燒性能和結焦環(huán)境；輔助燃器4則是根據(jù)氧傳感器6、一氧化碳傳感器7的檢測數(shù)值，由控制裝置9控制判斷后及時發(fā)出指令調整輔助燃器4的燃燒量，以降低煙氣中未燃分和空氣過剩系數(shù)。
[0025]控制裝置9內部程序設定的判定標準是參考根據(jù)國家相關節(jié)能環(huán)保法規(guī)、鍋爐房作業(yè)環(huán)境安全衛(wèi)生規(guī)定、鍋爐結構、煤燃料特性以及實驗數(shù)據(jù)綜合考慮后設定的，其中煙氣中空氣過剩系數(shù)和一氧化碳的判定基準是根據(jù)TSG 0002相關內容設定的，煙氣中氮氧化物濃度的判定基準是根據(jù)GB 13271相關內容設定的，在保證氮氧化物濃度不超標的前提下，為了強化爐內換熱效果應盡量提高爐膛溫度，但還要注意考慮結焦影響，應使爐膛溫度不要高過燃料煤的灰熔點。
【主權項】
1.一種帶煙道的分級混燒燃煤工業(yè)爐，其特征在于:包括鍋爐本體(I)、主助燃器(2)、輔助燃器(4)和自動調節(jié)系統(tǒng)，加速燃料燃燒的主助燃器(2)和促進未燃成分燃燒的輔助燃器(4)通過所述自動調節(jié)系統(tǒng)控制燃燒和啟停。2.根據(jù)權利要求1所述的分級混燒燃煤工業(yè)爐，其特征在于:所述自動調節(jié)系統(tǒng)包括爐膛溫度傳感器(3)、氧傳感器￠)、一氧化碳傳感器(7)、氮氧化物傳感器(8)和控制裝置(9)，其中爐膛溫度傳感器(3)設置于鍋爐本體(I)內，氧傳感器￠)、一氧化碳傳感器(7)和氮氧化物傳感器(8)均設置于煙道(5)內，所述爐膛溫度傳感器(3)、氧傳感器(6)、一氧化碳傳感器(7)和氮氧化物傳感器(8)均通過線路與控制裝置(9)相連。3.根據(jù)權利要求1所述的分級混燒燃煤工業(yè)爐，其特征在于:所述鍋爐本體(I)遠離煙道(5)的一側設有主助燃器(2)，所述鍋爐本體(I)靠近煙道(5)的一側設有輔助燃器4.根據(jù)權利要求1或3所述的分級混燒燃煤工業(yè)爐，其特征在于:所述主助燃器(2)和輔助燃器(4)前端噴嘴系統(tǒng)的兩側分別設有吹掃冷卻噴嘴(13)。5.一種根據(jù)權利要求2所述的分級混燒燃煤工業(yè)爐的使用方法，其特征在于:鍋爐啟動時，所述主助燃器(2)通過控制裝置(9)控制先點火，所述輔助燃器(4)通過控制裝置(9)控制后點火；鍋爐運行時，主助燃器(2)通過爐膛溫度傳感器(3)、氮氧化物傳感器(8)和控制裝置(9)控制調整燃燒，輔助燃器(4)通過氧傳感器￠)、一氧化碳傳感器(7)和控制裝置(9)控制調整燃燒；鍋爐將要進入停爐狀態(tài)時，主助燃器(2)首先關停，然后輔助燃器(4)通過氧傳感器￠)、一氧化碳傳感器(7)和控制裝置(9)控制關停。
【專利摘要】本發(fā)明涉及工業(yè)鍋爐領域，具體地說是一種利用主、輔助燃器進行分級混燒的分級混燒燃煤工業(yè)爐及其使用方法，包括鍋爐本體、主助燃器、輔助燃器和自動調節(jié)系統(tǒng)，所述主助燃器和輔助燃器通過所述自動調節(jié)系統(tǒng)控制燃燒和啟停；所述自動調節(jié)系統(tǒng)包括爐膛溫度傳感器、氧傳感器、一氧化碳傳感器、氮氧化物傳感器和控制裝置，其中爐膛溫度傳感器設置于鍋爐本體內，氧傳感器、一氧化碳傳感器和氮氧化物傳感器均設置于煙道內，所述爐膛溫度傳感器、氧傳感器、一氧化碳傳感器和氮氧化物傳感器均通過線路與控制裝置相連。本發(fā)明極大地拓寬了鍋爐的燃料適應性，并且可以根據(jù)鍋爐負荷情況自動調節(jié)燃燒。
【IPC分類】F23N5/00, F23D17/00, F23C1/08, F23J3/00, F23C5/08
【公開號】CN104913300
【申請?zhí)枴緾N201510350378
【發(fā)明人】呂世發(fā), 何心良, 胡恒久
【申請人】丹東藍天環(huán)保鍋爐制造有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月23日