本發(fā)明涉及一種煙風系統(tǒng)和控制方法，具體而言涉及一種包括空預(yù)器的煙風系統(tǒng)和空預(yù)器冷端控制方法。

背景技術(shù)：

對于燃煤鍋爐而言，燃煤在燃燒的過程中會產(chǎn)生氮氧化物，其中一氧化氮會氧化為二氧化氮，二氧化氮具有惡臭味，會對空氣產(chǎn)生污染，因而目前通常采用催化還原法脫硝裝置對氮氧化物進行處理。在對氮氧化物處理的過程中需要用到氨氣，而氨逃逸率高所造成的硫酸氫銨粘灰堵塞空預(yù)器已經(jīng)成了影響很多電廠安全經(jīng)濟運行的病癥，致使引風機出力不足，機組出力受限。同時，硫酸氫氨造成的堵塞清除比較困難，嚴重時需停爐進行離線清洗。再有，面對電網(wǎng)峰谷差的逐年增大，電網(wǎng)調(diào)度對300mw火電機組深度調(diào)峰能力的需求日益凸顯。深度調(diào)峰低負荷區(qū)間致使催化還原脫硝裝置脫硝反應(yīng)器入口煙溫逼近催化劑最低使用溫度，更有利于硫酸氫銨的生成，這一因素已經(jīng)成為制約機組能否具備深度調(diào)峰的關(guān)鍵。國內(nèi)應(yīng)對深度調(diào)峰對空預(yù)器堵塞的策略，多采用在線高壓水沖洗、停半側(cè)人工沖洗等方法。

常規(guī)的在線沖洗、停半側(cè)沖洗等方法，對機組接待負荷有影響，而且沖洗效果不佳，往往會造成二次積灰；沖洗周期維持時間較短，維護費用高。本發(fā)明旨在提供一種空預(yù)器冷端控制方法，其可以不影響機組負荷的情況下，通過調(diào)整解決深度調(diào)峰下的空預(yù)器堵塞問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種煙風系統(tǒng)和空預(yù)器冷端控制方法，解決了以上問題，所述煙風系統(tǒng)和方法通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。

本發(fā)明的一個實施方式提供了一種煙風系統(tǒng)，其包括空預(yù)器、吹粉送風機、助燃送風機和設(shè)置在空預(yù)器的箱式蓄熱片冷端的吹灰器，空預(yù)器包括第一空氣入口、第二空氣入口、第一預(yù)熱空氣出口、第二熱空氣出口、煙氣入口和煙氣出口，吹粉送風機與空預(yù)器的第一空氣入口連通且經(jīng)空預(yù)器加熱后輸送到第一預(yù)熱空氣出口，進而用于將煤粉進入爐膛內(nèi)，助燃送風機與空預(yù)器的第二空氣入口連通并經(jīng)空預(yù)器加熱后輸送到空預(yù)器的第二熱空氣出口，進而用于將預(yù)熱的空氣送入爐膛內(nèi)，煙氣與空預(yù)器的煙氣入口連通并經(jīng)空預(yù)器降溫后輸送到煙氣出口，通過調(diào)整吹粉送風機和助燃送風機的送風量，使得空預(yù)器的出口處的當前煙氣溫度升高并使得吹灰器噴出蒸汽，從而吹掉空預(yù)器冷端的沉積物。

根據(jù)本發(fā)明的上述一個實施方式提供的煙風系統(tǒng)，其中，空預(yù)器為三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器，其換熱原件為箱式蓄熱片，分為熱端和冷端上下兩層。

根據(jù)本發(fā)明的上述一個實施方式提供的煙風系統(tǒng)，其中，吹粉送風機通過空預(yù)器的第一空氣輸入管道和設(shè)置在其上的第一冷風擋板與空預(yù)器的第一空氣入口連通，第一空氣入口與第一預(yù)熱空氣出口連通，第一預(yù)熱空氣出口與第一預(yù)熱空氣輸出管道連通，第一預(yù)熱空氣輸出管道上設(shè)置有第一預(yù)熱空氣擋板。根據(jù)本發(fā)明的上述一個實施方式提供的煙風系統(tǒng)，其中，助燃送風機通過空預(yù)器的第二空氣輸入管道和設(shè)置在其上的第二冷風擋板與空預(yù)器的第二空氣入口連通，第二空氣入口與第二預(yù)熱空氣出口連通，第二預(yù)熱空氣出口與第二預(yù)熱空氣輸出管道連通，第二預(yù)熱空氣輸出管道上設(shè)置有第二預(yù)熱空氣擋板。

根據(jù)本發(fā)明的上述一個實施方式提供的煙風系統(tǒng)，其中，空預(yù)器的煙氣入口與空預(yù)器的煙氣輸入管道連通，空預(yù)器的煙氣輸入管道上設(shè)置有煙氣擋板，空預(yù)器的煙氣出口與煙氣輸出管道連通。

根據(jù)本發(fā)明的上述一個實施方式提供的煙風系統(tǒng)，其中，在空預(yù)器的第一預(yù)熱空氣輸出管道設(shè)置有溫度傳感器用于測量經(jīng)過所述管道的預(yù)熱空氣的當前溫度t1當前。

根據(jù)本發(fā)明的上述一個實施方式提供的煙風系統(tǒng)，其中，在空預(yù)器的第二預(yù)熱空氣輸出管道上設(shè)置有溫度傳感器，用于測量經(jīng)過所述管道的預(yù)熱空氣的當前溫度t2當前。

根據(jù)本發(fā)明的上述一個實施方式提供的煙風系統(tǒng)，其中，空預(yù)器煙氣輸入管道和煙氣輸出管道上設(shè)置有用于測量煙氣的溫度傳感器和/或煙氣壓力的壓力傳感器，用于測量經(jīng)過相應(yīng)煙氣管道的煙氣的當前壓力和/或當前溫度。

根據(jù)本發(fā)明的上述一個實施方式提供的煙風系統(tǒng)，其中，煙氣出口通過煙氣輸出管道與煙氣除塵器的入口連通，煙氣除塵器出口與煙氣除塵器輸出管道連通，煙氣除塵器輸出管道上依次設(shè)置有引風機入口擋板、引風機和引風機出口擋板，經(jīng)過空預(yù)器降溫的煙氣在引風機的作用下經(jīng)過煙氣除塵器除塵，煙氣經(jīng)引風機入口擋板進入引風機通過引風機出口擋板進入煙道排出。

本發(fā)明的另一個實施方式提供了一種空預(yù)器控制方法，其包括以下步驟：

步驟1：判斷△p絕對是否大于△p目標或者判斷∑t當前是否小于∑t目標；

步驟2：檢測空預(yù)器煙氣出口側(cè)的當前煙氣溫度t3當前、鍋爐負荷、爐膛負壓和火焰強度；

步驟3：判斷當前煙氣溫度t3當前是否小于目標煙氣溫度t3目標，鍋爐負荷是否在60％以上以及爐膛負壓和火焰強度是否表明燃燒穩(wěn)定；

步驟4：使得煙氣擋板、第一預(yù)熱空氣擋板和第二預(yù)熱空氣擋板以開滿狀態(tài)運行；

步驟5：按照一定設(shè)定量逐步降低助燃送風機和吹粉送風機的送風量；

步驟6：判斷當前煙氣溫度t3當前是否升高到目標煙氣溫度t3目標；

步驟7：啟動吹灰器，使得其噴出蒸汽吹掉空預(yù)器冷端的沉積物并返回步驟1。

根據(jù)本發(fā)明的上述另一個實施方式提供的空預(yù)器控制方法，其中在上述步驟1中，如果判斷為“否”，則執(zhí)行步驟8：空預(yù)器冷端控制方法結(jié)束。

根據(jù)本發(fā)明的上述另一個實施方式提供的空預(yù)器控制方法，其中在上述步驟1中，σt當前＝t1當前+t2當前，為空預(yù)器的第一預(yù)熱空氣出口側(cè)和第二預(yù)熱空氣出口側(cè)的當前溫度t1當前和t2當前的和；σt目標＝t1目標+t2目標，為空預(yù)器的第一預(yù)熱空氣出口側(cè)和第二預(yù)熱空氣出口側(cè)的目標溫度t1目標和t2目標的和，△p絕對＝∣p2-p1∣，其中p1為煙氣入口側(cè)當前壓力，p2為煙氣出口側(cè)當前壓力，△p目標為煙氣入口側(cè)目標壓力和煙氣出口側(cè)壓目標壓力差的絕對值。

根據(jù)本發(fā)明的上述另一個實施方式提供的空預(yù)器控制方法，其中在上述步驟3中，如果判斷為“否”，則執(zhí)行步驟8：空預(yù)器冷端控制方法結(jié)束。根據(jù)本發(fā)明的上述另一個實施方式提供的空預(yù)器控制方法，其中在上述步驟6中，如果判斷為“否”，則返回步驟5：按照一定設(shè)定量逐步降低助燃送風機和吹粉送風機的送風量。

根據(jù)本發(fā)明的上述另一個實施方式提供的空預(yù)器控制方法，其中在上述步驟7中，執(zhí)行完步驟7，則返回步驟1：判斷△p絕對是否大于△p目標或者判斷σt當前是否小于σt目標。

根據(jù)本發(fā)明的煙風系統(tǒng)和針對其的空預(yù)器冷端控制方法的優(yōu)點在于：滿足其中一個觸發(fā)條件則觸發(fā)空預(yù)器金屬蓄熱片污染報警，提高了變工況下空預(yù)器的污染監(jiān)視的實時性。利用硫酸氫銨的汽化溫度低的物理特性，通過提高空預(yù)器金屬蓄熱片金屬溫度使得沉積在空預(yù)器金屬蓄熱片上的硫酸氫銨汽化，并使用吹灰器的外力對空預(yù)器冷端進行連續(xù)吹掃，使得污染物脫落，基本解決了脫硝催化還原脫硝裝置對機組帶來的經(jīng)濟和安全方面不利影響，降低了因空預(yù)器堵塞造成的維護運營成本。具體而言由于硫酸氫銨的氣化溫度為150℃～230℃，對空預(yù)器升溫后硫酸氫銨從液態(tài)變成氣態(tài)隨煙氣排出，空預(yù)器換熱面上的粘結(jié)的積灰附著力降低，通過連續(xù)吹灰很容易清除積灰。再有，升溫對蓄熱片無影響；另外，空預(yù)器升溫后注意監(jiān)視電流變化，不會發(fā)生動靜摩擦。此方法對現(xiàn)在火電行業(yè)采用率比較高的催化還原脫硝裝置配合回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的機組具有推廣性。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的煙風系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了用于根據(jù)圖1的煙風系統(tǒng)的一種空預(yù)器冷端控制方法流程圖。

具體實施方式

圖1-2和以下說明描述了本發(fā)明的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。

圖1是本發(fā)明中所述煙風系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明一個實施方式的煙風系統(tǒng)包括空預(yù)器1、吹粉送風機10、助燃送風機11和設(shè)置在空預(yù)器1的箱式蓄熱片冷端的吹灰器(未示出)，其中空預(yù)器1包括第一空氣入口1a、第二空氣入口1b、第一預(yù)熱空氣出口1c、第二熱空氣出口1d、煙氣入口1e和煙氣出口1f，吹粉送風機10與空預(yù)器的第一空氣入口1a連通且經(jīng)空預(yù)器加熱后輸送到第一預(yù)熱空氣出口1c，進而用于將煤粉進入爐膛內(nèi)，助燃送風機11與空預(yù)器的第二空氣入口1b連通并經(jīng)空預(yù)器加熱后輸送到空預(yù)器的第二熱空氣出口1d，進而用于將預(yù)熱的空氣送入爐膛內(nèi)，煙氣與空預(yù)器的煙氣入口1e連通并經(jīng)空預(yù)器降溫后輸送到煙氣出口1f，通過調(diào)整吹粉送風機10和助燃送風機11的送風量，使得空預(yù)器的出口處的當前煙氣溫度t3升高和吹灰器噴出的蒸汽用于吹掉空預(yù)器冷端的沉積物。

如圖1所示，吹粉送風機10通過空預(yù)器1的第一空氣輸入管道100和設(shè)置在其上的第一冷風擋板15與空預(yù)器1的第一空氣入口1a連通，第一空氣入口1a與第一預(yù)熱空氣出口1c連通，第一預(yù)熱空氣出口1c與第一預(yù)熱空氣輸出管道120連通，第一預(yù)熱空氣輸出管道120上設(shè)置有第一預(yù)熱空氣擋板12。

如圖1所示，助燃送風機11通過空預(yù)器1的第二空氣輸入管道110和設(shè)置在其上的第二冷風擋板16與空預(yù)器1的第二空氣入口1b連通，第二空氣入口1b與第二預(yù)熱空氣出口1d連通，第二預(yù)熱空氣出口1d與第二預(yù)熱空氣輸出管道130連通，第二預(yù)熱空氣輸出管道130上設(shè)置有第二預(yù)熱空氣擋板13。

如圖1所示，空預(yù)器1的煙氣入口1e與空預(yù)器1的煙氣輸入管道140連通，空預(yù)器1的煙氣輸入管道140上設(shè)置有煙氣擋板14。

圖1所示，在空預(yù)器1的第一預(yù)熱空氣輸出管道120和第二預(yù)熱空氣輸出管道130上設(shè)置有溫度傳感器，用于測量經(jīng)過所述管道的預(yù)熱空氣的當前溫度t1當前和t2當前。空預(yù)器1的煙氣出口1f與煙氣輸出管道300連通，空預(yù)器煙氣輸入管道140和煙氣輸出管道300上設(shè)置有用于測量煙氣的溫度傳感器和/或測量煙氣壓力的壓力傳感器，用于測量經(jīng)過相應(yīng)煙氣管道的煙氣的當前壓力p1、p2和當前溫度t3當前。

煙氣出口1f通過煙氣輸出管道300與煙氣除塵器3的入口連通，煙氣除塵器3出口與煙氣除塵器輸出管道500連通，煙氣除塵器輸出管道500上依次設(shè)置有引風機入口擋板51、引風機5和引風機出口擋板52。經(jīng)過空預(yù)器1降溫的煙氣在引風機5的作用下經(jīng)過煙氣除塵器3除塵。煙氣經(jīng)引風機入口擋板51進入引風機5通過引風機出口擋板52進入煙道排出。

可選地，在一個實施方式中，空預(yù)器1為三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器，其換熱原件為箱式蓄熱片，分為熱端和冷端上下兩層。

可選地，在一個實施方式中，空預(yù)器1的煙氣入口側(cè)和煙氣出口側(cè)設(shè)置有壓力傳感器，其測量出煙氣入口側(cè)壓力為p1，煙氣出口側(cè)壓力為p2，煙氣出口側(cè)壓力p2與煙氣入口側(cè)壓力p1的壓差的絕對值為：△p絕對＝∣p2-p1∣，設(shè)定目標壓差△p目標?？蛇x地，在一個實施方式中，空預(yù)器1的第一預(yù)熱空氣出口1c側(cè)、第二預(yù)熱空氣出口1d側(cè)和煙氣出口1f側(cè)設(shè)置有溫度傳感器，測得的當前溫度為：t1當前、t2當前和t3當前，空預(yù)器1的第一預(yù)熱空氣出口1c側(cè)和第二預(yù)熱空氣出口1d側(cè)的目標溫度為：t1目標、t2目標。，則空預(yù)器1的第一預(yù)熱空氣出口1c側(cè)和第二預(yù)熱空氣出口1d側(cè)的當前溫度的和σt當前＝t1當前+t2當前，空預(yù)器1的第一預(yù)熱空氣出口1c側(cè)和第二預(yù)熱空氣出口1d側(cè)的目標溫度的和σt目標＝t1目標+t2目標。

可選地，在一個實施方式中，每個擋板均起阻隔作用，正常為全開位置。

可選地，在一個實施方式中，沉積物包括硫酸氫銨和灰塵。由于硫酸氫銨的露點溫度為147℃，在此溫度以下其以液體形式在物體表面聚集或以液滴形式分散于煙氣中，液態(tài)的硫酸氫銨是一種粘性很強的物質(zhì)，在煙氣中會粘附灰塵；空預(yù)器冷端溫度接近此溫度，所以硫酸氫銨會粘附在回轉(zhuǎn)式空預(yù)器冷端的換熱板上，進一步使灰塵也粘結(jié)在此，造成空預(yù)器差壓大進而堵塞空預(yù)器。本發(fā)明由于可以調(diào)節(jié)進入空預(yù)器的空氣量，從而調(diào)整離開空預(yù)器的當前煙氣溫度t3當前高于設(shè)定目標煙氣溫度t3目標，由于目標煙氣溫度t3目標遠大于硫酸氫銨的露點溫度，所以硫酸氫銨被汽化，從而防止阻塞空預(yù)器。

可選地，在一個實施方式中，判斷△p絕對大于△p目標或者判斷σt當前小于σt目標時則觸發(fā)空預(yù)器金屬蓄熱片污染報警，這提高了變工況下空預(yù)器的污染監(jiān)視的實時性。

可選地，在一個實施方式中，當離開空預(yù)器的當前煙氣溫度t3當前小于目標煙氣溫度t3目標，鍋爐負荷在60％以上以及爐膛負壓和火焰強度表明燃燒穩(wěn)定時，啟動吹灰器，使得其噴出蒸汽吹掉空預(yù)器冷端的沉積物。吹灰器設(shè)置成臨近空預(yù)器1的冷端，即空預(yù)器1的煙氣出口側(cè)。

圖2示出了用于根據(jù)圖1的煙風系統(tǒng)的一種空預(yù)器冷端控制方法流程圖。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的一種空預(yù)器冷端控制方法包括如下步驟：

步驟100：空預(yù)器冷端控制方法開始；

步驟101：判斷△p絕對是否大于△p目標或者判斷σt當前是否小于σt目標；

步驟102：檢測空預(yù)器煙氣出口側(cè)的當前煙氣溫度t3當前、鍋爐負荷、爐膛負壓和火焰強度；

步驟103：判斷當前煙氣溫度t3當前是否小于目標煙氣溫度t3目標，鍋爐負荷是否在60％以上以及爐膛負壓和火焰強度是否表明燃燒穩(wěn)定；

步驟104：使得煙氣擋板、第一預(yù)熱空氣擋板和第二預(yù)熱空氣擋板以開滿狀態(tài)運行；

步驟105：按照一定設(shè)定量逐步降低助燃送風機和吹粉送風機的送風量；

步驟106：判斷當前煙氣溫度t3當前是否升高到目標煙氣溫度t3目標；

步驟107：啟動吹灰器，使得其噴出蒸汽吹掉空預(yù)器冷端的沉積物并返回步驟101。

在上述步驟101中，如果判斷為“否”，則執(zhí)行步驟108：空預(yù)器冷端控制方法結(jié)束。在上述步驟101中，σt當前＝t1當前+t2當前，為空預(yù)器的第一預(yù)熱空氣出口1c側(cè)和第二預(yù)熱空氣出口1d側(cè)的當前溫度的和；σt目標＝t1目標+t2目標，為空預(yù)器的第一預(yù)熱空氣出口1c側(cè)和第二預(yù)熱空氣出口1d側(cè)的目標溫度的和。

在上述步驟103中，如果判斷為“否”，則執(zhí)行步驟108：空預(yù)器冷端控制方法結(jié)束。

在上述步驟105中，如果判斷為“否”，則返回步驟104：按照一定設(shè)定量逐步降低助燃送風機和吹粉送風機的送風量。

在上述步驟107中，執(zhí)行完步驟107，則返回步驟101：判斷△p絕對是否大于△p目標或者判斷σt當前是否小于σt目標。

在本發(fā)明的一個實施方式中，判斷△p絕對是否大于△p目標是指△p絕對與△p目標的差的絕對值在目標溫度差△p目標的±％5以內(nèi)。

在本發(fā)明的一個實施方式中，判斷σt當前是否小于σt目標是指σt當前與∑t目標差的絕對值在∑t目標的±％5以內(nèi)。

在本發(fā)明的一個實施方式中，判斷當前煙氣溫度t3當前是否升高到目標煙氣溫度t3目標是指：當前煙氣溫度t3當前與目標煙氣溫度t3目標差的絕對值在目標煙氣溫度t3目標的±％5以內(nèi)。

在本發(fā)明的一個實施方式中，判斷當前煙氣溫度t3當前是否小于目標煙氣溫度t3目標是指：當前煙氣溫度t3當前與目標煙氣溫度t3目標差的絕對值在目標煙氣溫度t3目標的±％10以內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的煙風系統(tǒng)和針對其的空預(yù)器冷端控制方法的優(yōu)點在于：滿足其中一個觸發(fā)條件則觸發(fā)空預(yù)器金屬蓄熱片污染報警，提高了變工況下空預(yù)器的污染監(jiān)視的實時性。利用硫酸氫銨的汽化溫度低的物理特性，通過提高空預(yù)器金屬蓄熱片金屬溫度使得沉積在空預(yù)器金屬蓄熱片上的硫酸氫銨汽化，并使用吹灰器的外力對空預(yù)器冷端進行連續(xù)吹掃，使得污染物脫落，基本解決了脫硝催化還原脫硝裝置對機組帶來的經(jīng)濟和安全方面不利影響，降低了因空預(yù)器堵塞造成的維護運營成本。具體而言由于硫酸氫銨的氣化溫度為150℃～230℃，對空預(yù)器升溫后硫酸氫銨從液態(tài)變成氣態(tài)隨煙氣排出，空預(yù)器換熱面上的粘結(jié)的積灰附著力降低，通過連續(xù)吹灰很容易清除積灰。再有，升溫對蓄熱片無影響；另外，空預(yù)器升溫后注意監(jiān)視電流變化，不會發(fā)生動靜摩擦。此方法對現(xiàn)在火電行業(yè)采用率比較高的催化還原脫硝裝置配合回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的機組具有推廣性。