一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，該系統(tǒng)包括：給煤量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量；風(fēng)量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量；煤炭熱值測(cè)量裝置，用于測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及數(shù)據(jù)處理裝置，用于利用根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值，計(jì)算所述鍋爐的爐膛出口氧量，以對(duì)爐膛出口氧量進(jìn)行準(zhǔn)確地、動(dòng)態(tài)性良好的監(jiān)測(cè)。
【專利說(shuō)明】一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法，具體地，涉及一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙氣含氧量(即爐膛出口氧量)對(duì)于電廠節(jié)約能源、維護(hù)鍋爐經(jīng)濟(jì)性燃燒是一項(xiàng)重要的熱工參數(shù)，它與過(guò)?？諝庀禂?shù)成函數(shù)關(guān)系，其直接反映鍋爐燃燒過(guò)程的風(fēng)煤比，對(duì)燃燒經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。煙氣含氧量過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)造成能源的浪費(fèi)，因此要將其限制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。
[0003]目前測(cè)量鍋爐煙氣含氧量的氧氣傳感器主要是熱磁式氧量傳感器和氧化鋯氧量傳感器，其存在以下問(wèn)題:
[0004](I)故障率高，主要故障包括飛灰磨損、堵灰、鉬電極中毒或剝離脫落、電加熱器損壞等。
[0005](2)測(cè)量精度低，受傳感器本身精度、煙氣氧量分布不均勻、安裝處漏風(fēng)的影響，測(cè)量精度不易保證，綜合誤差為大。
[0006](3)動(dòng)態(tài)特性差，氧化鋯氧量計(jì)是利用濃差電池原理而進(jìn)行工作的，氧分子在氧化鋯電介質(zhì)內(nèi)有一個(gè)滲透過(guò)程，該滲透過(guò)程造成測(cè)量的滯后；同時(shí)為了減少飛灰磨損，許多氧量計(jì)探頭上加裝陶瓷保護(hù)套管，但這樣又增加了堵灰的可能性和測(cè)量的滯后性。
[0007](4)檢修、維護(hù)、校驗(yàn)困難。
[0008]另外還存在成本高，反應(yīng)速度慢，不利于過(guò)程的在線監(jiān)視和提供在線閉環(huán)控制所需的反饋信號(hào)等諸多缺點(diǎn)。
[0009]因而無(wú)法對(duì)爐膛出口氧量進(jìn)行準(zhǔn)確地、動(dòng)態(tài)性良好的監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)t膛出口氧量進(jìn)行準(zhǔn)確地、動(dòng)態(tài)性良好的監(jiān)測(cè)。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:給煤量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量；風(fēng)量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量；煤炭熱值測(cè)量裝置，用于測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值，計(jì)算所述鍋爐的爐膛出口氧量。
[0012]本發(fā)明還提供一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控方法，該方法包括:檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量；檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量；測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值計(jì)算所述鍋爐的爐膛出口氧量。
[0013]本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)供應(yīng)至鍋爐的給煤量、總風(fēng)量及煤炭熱值，然后根據(jù)這些參數(shù)來(lái)計(jì)算鍋爐的爐膛出口氧，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)爐膛出口氧量準(zhǔn)確的、動(dòng)態(tài)性良好的監(jiān)測(cè)。
[0014]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的給煤量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖； [0018]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的PLC控制器的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0019]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)各部分之間的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括給煤量檢測(cè)裝置11，用于檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入鍋爐的給煤量；風(fēng)量檢測(cè)裝置12，用于檢測(cè)供應(yīng)至鍋爐的總風(fēng)量；煤炭熱值測(cè)量裝置13，用于測(cè)量送入鍋爐的煤炭熱值；以及數(shù)據(jù)處理裝置10，用于根據(jù)給煤量、總風(fēng)量和煤炭熱值，計(jì)算鍋爐的爐膛出口氧量。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以根據(jù)以下模型計(jì)算鍋爐的爐膛出口氧量:
[0023]即燃碳量模型:
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 給煤量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量； 風(fēng)量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量； 煤炭熱值測(cè)量裝置，用于測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值，計(jì)算所述鍋爐的爐膛出口氧量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)以下模型計(jì)算所述鍋爐的爐膛出口氧量: 即熱煤炭量模型
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述給煤量檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)輸入至所述鍋爐的煤炭的重量的稱重傳感器及用于檢測(cè)輸送煤炭至所述鍋爐的皮帶的速度的速度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)量檢測(cè)裝置包括置于所述循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)和流化風(fēng)機(jī)的出口處的多個(gè)風(fēng)量計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括控制裝置，用于根據(jù)所述鍋爐的爐膛出口氧量生成控制信號(hào)以控制所述鍋爐的正常運(yùn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括報(bào)警裝置，用于在所述爐膛出口氧量不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
7.一種循環(huán)流化床鍋爐的爐膛出口氧量監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法包括: 檢測(cè)從爐膛入口進(jìn)入所述鍋爐的給煤量； 檢測(cè)供應(yīng)至所述鍋爐的總風(fēng)量； 測(cè)量送入所述鍋爐的煤炭熱值；以及 根據(jù)所述給煤量、所述總風(fēng)量和所述煤炭熱值計(jì)算所述鍋爐的爐膛出口氧量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，根據(jù)以下模型計(jì)算所述鍋爐的爐膛出口氧量: 即熱煤炭量模型:
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)給煤量包括檢測(cè)輸入至所述鍋爐的煤炭重量和輸送煤炭至所述鍋爐的皮帶的速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述總風(fēng)量包括所述循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)和流化風(fēng)機(jī)的出口處的風(fēng)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)所述鍋爐的爐膛出口氧量生成控制信號(hào)以控制所述鍋爐的正常運(yùn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述爐膛出口氧量不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
【文檔編號(hào)】F23C10/28GK103727530SQ201310685302
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】楊世明, 姚一平, 高明明, 唐俊, 張明勝, 楊斌, 鄺偉, 鐘建偉, 謝云川, 楊柳 申請(qǐng)人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華國(guó)能集團(tuán)有限公司, 四川白馬循環(huán)流化床示范電站有限責(zé)任公司