本發(fā)明屬于燃燒器，具體涉及一種高穩(wěn)定性低負荷燃燒器及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、煤粉燃燒器具有特殊設(shè)計的多級多嘴送風(fēng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，能在短時間內(nèi)使煤粉產(chǎn)生高溫渦流，具有燃燒完全，熱利用率高，消煙除塵、高效節(jié)能、改善工作條件、減輕勞動強度等優(yōu)點。

2、煤粉燃燒器的工作原理是煤粉由氣流攜帶從燃料管道按一定的擴散角向外噴出，由外鄰的助燃風(fēng)傳給相當高的動量和動量矩，內(nèi)側(cè)的旋流風(fēng)與噴出的煤粉氣流混合以高速度螺旋前進，與高速射出的軸流風(fēng)束相遇；軸流風(fēng)束的插入進一步增強了煤、風(fēng)的混合(包括周圍的二次風(fēng))，并可調(diào)節(jié)火焰的發(fā)散程度，能按需要調(diào)節(jié)火焰的長短、粗細，達到需要的火焰形狀。

3、中國專利cn113654038b公開了一種直流煤粉燃燒器，所述燃燒器包括一次風(fēng)煤粉管，二次風(fēng)箱和煤粉濃淡分離裝置，所述二次風(fēng)箱套設(shè)在所述一次風(fēng)煤粉管外且二者之間形成二次風(fēng)道，所述煤粉濃淡分離裝置設(shè)置在所述一次風(fēng)煤粉管內(nèi)形成濃煤粉風(fēng)道和淡煤粉風(fēng)道，所述濃煤粉風(fēng)道、所述淡煤粉風(fēng)道和所述二次風(fēng)道沿著所述一次風(fēng)煤粉管的縱向由內(nèi)向外依次設(shè)置，但是現(xiàn)有燃燒器煤粉通過一次風(fēng)煤粉管內(nèi)容易顆粒狀煤粉容易吸附在一次風(fēng)煤粉管中各個風(fēng)道內(nèi)壁中，形成難以清理的焦化物和堵塞物，影響燃燒器穩(wěn)定性和燃燒效率，針對上述問題，我們提出了一種高穩(wěn)定性低負荷燃燒器及其控制方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種高穩(wěn)定性低負荷燃燒器及其控制方法，解決了現(xiàn)有燃燒器煤粉通過一次風(fēng)煤粉管內(nèi)容易顆粒狀煤粉容易吸附在一次風(fēng)煤粉管中各個風(fēng)道內(nèi)壁中，形成難以清理的焦化物和堵塞物，影響燃燒器穩(wěn)定性和燃燒效率的問題。

2、現(xiàn)有燃燒器煤粉通過一次風(fēng)煤粉管內(nèi)容易顆粒狀煤粉容易吸附在一次風(fēng)煤粉管中各個風(fēng)道內(nèi)壁中，形成難以清理的焦化物和堵塞物，影響燃燒器穩(wěn)定性和燃燒效率，針對上述問題，我們提出了高穩(wěn)定性低負荷燃燒器及其控制方法，簡而言之，所述高穩(wěn)定性低負荷燃燒器包括燃燒器安裝座、燃燒器主體、燃燒點火組件、防焦化機構(gòu)，燃燒器主體包括送料管、燃料處理管、加壓風(fēng)道以及旋風(fēng)離散管，而防焦化機構(gòu)包括加壓導(dǎo)流件、與加壓導(dǎo)流件固定連接的加壓聯(lián)動座、輔助加壓部、防焦化聯(lián)動部、煤粉刮除座。本發(fā)明實施例中，設(shè)置有防焦化機構(gòu)，防焦化機構(gòu)因煤粉流動而驅(qū)動，從而實現(xiàn)加壓導(dǎo)流件、加壓聯(lián)動座、輔助加壓部、防焦化聯(lián)動部、煤粉刮除座的聯(lián)動作業(yè)，實現(xiàn)了對加壓風(fēng)道內(nèi)煤粉的加速釋放，同時有效的刮除了加壓風(fēng)道內(nèi)壁吸附的煤粉，從而避免了加壓風(fēng)道內(nèi)焦化物和堵塞物的產(chǎn)生，保證了燃燒器的穩(wěn)定性和燃燒效率?？朔爽F(xiàn)有燃燒器煤粉通過一次風(fēng)煤粉管內(nèi)容易顆粒狀煤粉容易吸附在一次風(fēng)煤粉管中各個風(fēng)道內(nèi)壁中，形成難以清理的焦化物和堵塞物，影響燃燒器穩(wěn)定性和燃燒效率的問題。

3、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種高穩(wěn)定性低負荷燃燒器，所述高穩(wěn)定性低負荷燃燒器包括：

4、燃燒器安裝座；

5、燃燒器主體，所述燃燒器主體安裝在所述燃燒器安裝座上，所述燃燒器主體包括送料管、燃料處理管、加壓風(fēng)道以及旋風(fēng)離散管，所述加壓風(fēng)道與燃料處理管的一端密封固定連接，送料管可拆卸安裝在燃料處理管的一端，且送料管與所述燃料處理管導(dǎo)通，旋風(fēng)離散管可拆卸安裝在所述加壓風(fēng)道的端部；

6、燃燒點火組件，所述燃燒點火組件設(shè)置在旋風(fēng)離散管內(nèi)，且燃燒點火組件用于點燃細化后燃料，并保證燃煤鍋爐低負荷穩(wěn)定工作；

7、防焦化機構(gòu)，所述防焦化機構(gòu)設(shè)置在所述加壓風(fēng)道內(nèi)，防焦化機構(gòu)用于刮除所述加壓風(fēng)道內(nèi)堆積的煤粉，并對煤粉輔助加壓處理；

8、其中，所述防焦化機構(gòu)包括：

9、加壓導(dǎo)流件，所述加壓導(dǎo)流件轉(zhuǎn)動安裝在加壓風(fēng)道內(nèi)；

10、與加壓導(dǎo)流件固定連接的加壓聯(lián)動座，加壓聯(lián)動座內(nèi)開設(shè)有加壓聯(lián)動槽；

11、輔助加壓部，所述輔助加壓部設(shè)置在加壓風(fēng)道內(nèi)，且輔助加壓部與加壓聯(lián)動座之間固定連接；

12、防焦化聯(lián)動部，所述防焦化聯(lián)動部與加壓聯(lián)動槽連接；

13、煤粉刮除座，所述煤粉刮除座滑動安裝在加壓風(fēng)道內(nèi)，煤粉刮除座上開設(shè)有至少一組刮除導(dǎo)流槽，防焦化聯(lián)動部用于驅(qū)動煤粉刮除座，煤粉刮除座與防焦化聯(lián)動部連接。

14、優(yōu)選地，所述輔助加壓部包括：

15、膨脹安裝座，所述膨脹安裝座可拆卸安裝在所述加壓聯(lián)動座的端部；

16、至少一組加壓膨脹塊，所述加壓膨脹塊固定安裝在所述膨脹安裝座的側(cè)壁上，加壓膨脹塊內(nèi)部中空；以及，

17、設(shè)置在膨脹安裝座端部上的煤粉引流座，所述煤粉引流座用于對加壓后煤粉進行引流導(dǎo)向。

18、優(yōu)選地，所述防焦化聯(lián)動部包括：

19、防焦化聯(lián)動塊，所述防焦化聯(lián)動塊滑動嵌裝在所述加壓聯(lián)動槽內(nèi)；

20、與防焦化聯(lián)動塊鉸接的防焦化擺動座，所述防焦化擺動座轉(zhuǎn)動安裝在擺動定位桿上，擺動定位桿固定安裝在加壓風(fēng)道內(nèi)；

21、固定安裝在防焦化擺動座端部的擺動齒座；

22、滑動安裝在加壓風(fēng)道內(nèi)的聯(lián)動齒條，所述聯(lián)動齒條的一端與煤粉刮除座固定連接，聯(lián)動齒條的內(nèi)側(cè)還與擺動齒座之間嚙合傳動。

23、優(yōu)選地，所述燃燒點火組件包括：

24、主點火器，所述主點火器固定安裝在所述旋風(fēng)離散管內(nèi)；

25、驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機固定安裝在旋風(fēng)離散管內(nèi)；

26、與驅(qū)動電機輸出端固定連接的離散聯(lián)動部，離散聯(lián)動部設(shè)置在旋風(fēng)離散管內(nèi)；

27、與離散聯(lián)動部連接的可調(diào)式離散板，所述可調(diào)式離散板用于對煤粉進行離散導(dǎo)流處理，以及至少一組輔助助燃部，所述輔助助燃部設(shè)置在旋風(fēng)離散管內(nèi)，且輔助助燃部與離散聯(lián)動部連接。

28、優(yōu)選地，所述離散聯(lián)動部包括：

29、第一齒輪，所述第一齒輪轉(zhuǎn)動設(shè)置在旋風(fēng)離散管內(nèi)，第一齒輪的一側(cè)與驅(qū)動電機的輸出端固定連接；

30、轉(zhuǎn)動設(shè)置在旋風(fēng)離散管內(nèi)的聯(lián)動齒圈，所述聯(lián)動齒圈與第一齒輪之間嚙合傳動；

31、固定安裝在所述聯(lián)動齒圈內(nèi)側(cè)的第二齒輪；

32、至少一組第三齒輪，所述第三齒輪轉(zhuǎn)動安裝在旋風(fēng)離散管內(nèi)，第三齒輪與所述第二齒輪之間嚙合傳動，第三齒輪與可調(diào)式離散板之間可拆卸連接；

33、第四齒輪，所述第四齒輪固定安裝在聯(lián)動齒圈的外側(cè)壁，第四齒輪用于驅(qū)動所述輔助助燃部。

34、優(yōu)選地，所述輔助助燃部包括：

35、助燃管道，所述助燃管道開設(shè)在所述旋風(fēng)離散管的內(nèi)壁中，助燃管道與助燃氣體罐導(dǎo)通；

36、外離散管，所述外離散管轉(zhuǎn)動安裝在所述助燃管道的端部，且外離散管的側(cè)壁固定套設(shè)有第五齒輪，所述第五齒輪與所述第四齒輪之間嚙合傳動；

37、與外離散管導(dǎo)通的氣體釋放管，氣體釋放管的側(cè)壁開設(shè)有至少一組氣體釋放口。

38、優(yōu)選地，還包括：

39、噴射角度調(diào)節(jié)部，所述噴射角度調(diào)節(jié)部設(shè)置在燃燒器安裝座上，噴射角度調(diào)節(jié)部用于調(diào)節(jié)所述旋風(fēng)離散管的噴射角度，噴射角度調(diào)節(jié)部與燃料處理管連接；

40、其中，所述噴射角度調(diào)節(jié)部包括：

41、調(diào)節(jié)電機，所述調(diào)節(jié)電機固定安裝在所述燃燒器安裝座內(nèi)；

42、與調(diào)節(jié)電機輸出端固定連接調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動軸，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動軸遠離所述調(diào)節(jié)電機的一端固定連接有處理管套座，處理管套座固定套設(shè)在所述燃料處理管的外壁上；

43、調(diào)節(jié)聯(lián)動部，所述調(diào)節(jié)聯(lián)動部設(shè)置在燃料處理管上；

44、設(shè)置在所述燃料處理管內(nèi)的燃料處理組件，所述燃料處理組件與噴射角度調(diào)節(jié)部連接，燃料處理組件用于對燃料進行破碎細化處理；

45、其中，所述燃料處理組件包括：

46、預(yù)處理桿，所述預(yù)處理桿轉(zhuǎn)動安裝在燃料處理管內(nèi)，預(yù)處理桿的一端貫穿所述燃料處理管的側(cè)壁，并與調(diào)節(jié)聯(lián)動部連接，預(yù)處理桿的外壁均設(shè)有至少一組預(yù)處理座；

47、至少一組燃料破碎刀，所述燃料破碎刀可拆卸安裝在所述預(yù)處理座上。

48、優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)聯(lián)動部包括：

49、限位齒圈，所述限位齒圈固定安裝在所述燃燒器安裝座內(nèi)；

50、第六齒輪，所述第六齒輪設(shè)置在所述限位齒圈的一側(cè)，且第六齒輪與限位齒圈之間嚙合傳動；

51、與第六齒輪固定連接的齒輪連接桿，齒輪連接桿轉(zhuǎn)動安裝在聯(lián)動承托座上，聯(lián)動承托座固定安裝在處理管套座上；

52、第一轉(zhuǎn)輪，所述第一轉(zhuǎn)輪固定安裝在齒輪連接桿的端部；

53、固定安裝在預(yù)處理桿端部上的第二轉(zhuǎn)輪，所述第二轉(zhuǎn)輪與第一轉(zhuǎn)輪之間通過傳動帶轉(zhuǎn)動連接。

54、另一方面，本發(fā)明還提供了一種高穩(wěn)定性低負荷燃燒器的控制方法，所述高穩(wěn)定性低負荷燃燒器的控制方法，具體包括：

55、獲取燃煤鍋爐實時運行參數(shù)，對實時運行參數(shù)預(yù)處理，得到狀態(tài)分解集；

56、加載狀態(tài)分解集，結(jié)合粒子群優(yōu)化算法、支持向量機對狀態(tài)分解集進行識別計算，輸出燃煤鍋爐燃燒性能指標；

57、獲取燃煤鍋爐燃燒性能指標，基于燃煤鍋爐燃燒性能指標觸發(fā)燃燒器出力調(diào)整指令；

58、高穩(wěn)定性低負荷燃燒器響應(yīng)于燃燒器出力調(diào)整指令，執(zhí)行煤粉燃燒指令；

59、其中，結(jié)合粒子群優(yōu)化算法、支持向量機對狀態(tài)分解集進行識別計算的方法，具體包括：

60、加載狀態(tài)分解集，構(gòu)建并訓(xùn)練結(jié)合粒子群優(yōu)化算法、支持向量機的燃燒評估模型，燃燒評估模型包括特征提取層、卷積層、全連接層，并在燃燒評估模型中引入支持向量機的徑向基函數(shù)核，通過粒子群優(yōu)化算法對全連接層進行改進，構(gòu)建燃燒評估模型；

61、以狀態(tài)分解集為輸入，執(zhí)行燃燒評估模型，燃燒評估模型的特征提取層基于特征提取函數(shù)對狀態(tài)分解集中鍋爐溫度指標、蒸汽流量、氮氧化物濃度、煤粉流量、助燃氣體流量進行提?。?/p>

62、其中，特征提取函數(shù)為：

63、

64、t(x)為特征提取函數(shù)的輸出表示，f(x)為提取變換函數(shù)，xi表示狀態(tài)分解集的輸入量，n為狀態(tài)分解集中數(shù)據(jù)量，d(xi,θi)為xi與狀態(tài)分解集粒子群聚類中心θi之間的二階范數(shù)，q為當前特征權(quán)重；

65、

66、其中，為狀態(tài)分解集的均值，α表示提取變換系數(shù)；

67、獲取特征提取輸出表示，基于特征的數(shù)據(jù)維度對輸出表示進行卷積操作，得到卷積結(jié)果表示；

68、卷積結(jié)果為：

69、

70、其中，j(x)為卷積結(jié)果表示，m為卷積核大小，l表示卷積層數(shù)，β為卷積膨脹基數(shù)，ωi為特征卷積感受野；

71、加載卷積結(jié)果表示，全連接層基于粒子群優(yōu)化算法對鍋爐溫度指標、蒸汽流量、氮氧化物濃度、煤粉流量、助燃氣體流量卷積結(jié)果進行連接，輸出燃煤鍋爐燃燒性能指標。

72、所述執(zhí)行煤粉燃燒指令的方法，具體包括：

73、在工作時，煤粉進入送料管、燃料處理管內(nèi)時，開啟所述調(diào)節(jié)電機，調(diào)節(jié)電機啟動能夠帶動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，從而使得調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動軸帶動處理管套座、燃料處理管轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了對燃料處理管和旋風(fēng)離散管噴射角度的調(diào)節(jié)。

74、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動軸帶動處理管套座、燃料處理管轉(zhuǎn)動時，處理管套座帶動聯(lián)動承托座、齒輪連接桿轉(zhuǎn)動，從而使得齒輪連接桿帶動第六齒輪轉(zhuǎn)動，第六齒輪轉(zhuǎn)動時限位齒圈與其嚙合傳動，進而帶動第六齒輪、齒輪連接桿和第一轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，第一轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動帶動第二轉(zhuǎn)輪、預(yù)處理桿、預(yù)處理座和燃料破碎刀轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對煤粉的細化破碎處理。

75、在工作時，煤粉進入加壓風(fēng)道內(nèi)帶動加壓導(dǎo)流件轉(zhuǎn)動，使得加壓導(dǎo)流件帶動加壓聯(lián)動座轉(zhuǎn)動，加壓聯(lián)動座帶動加壓聯(lián)動槽轉(zhuǎn)動，加壓聯(lián)動槽對防焦化聯(lián)動塊間歇性擠壓，使得防焦化聯(lián)動塊帶動防焦化擺動座、擺動齒座擺動，擺動齒座帶動聯(lián)動齒條和煤粉刮除座在加壓風(fēng)道內(nèi)往復(fù)移動，實現(xiàn)對加壓風(fēng)道內(nèi)煤粉吸附物的刮除。

76、主點火器開啟時，煤粉燃燒燃燒，加壓膨脹塊能夠在煤粉燃燒時受熱膨脹，從而向外膨脹，進而實現(xiàn)對加壓風(fēng)道內(nèi)部煤粉壓力的加強，使得煤粉持續(xù)加速進入旋風(fēng)離散管內(nèi)，也保證了燃燒器的穩(wěn)定性。

77、當主點火器開啟時，啟動所述驅(qū)動電機，驅(qū)動電機啟動帶動聯(lián)動齒圈、第一齒輪、第二齒輪、第四齒輪轉(zhuǎn)動，第二齒輪轉(zhuǎn)動能夠帶動第三齒輪和可調(diào)式離散板旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了對煤粉的離散處理，第四齒輪轉(zhuǎn)動能夠帶動第五齒輪、外離散管間歇性轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)了對煤粉和助燃氣體的離散釋放。

78、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)實施例主要有以下有益效果：

79、本發(fā)明實施例中，設(shè)置有防焦化機構(gòu)，防焦化機構(gòu)因煤粉流動而驅(qū)動，從而實現(xiàn)加壓導(dǎo)流件、加壓聯(lián)動座、輔助加壓部、防焦化聯(lián)動部、煤粉刮除座的聯(lián)動作業(yè)，實現(xiàn)了對加壓風(fēng)道內(nèi)煤粉的加速釋放，同時有效的刮除了加壓風(fēng)道內(nèi)壁吸附的煤粉，從而避免了加壓風(fēng)道內(nèi)焦化物和堵塞物的產(chǎn)生，保證了燃燒器的穩(wěn)定性和燃燒效率?？朔爽F(xiàn)有燃燒器煤粉通過一次風(fēng)煤粉管內(nèi)容易顆粒狀煤粉容易吸附在一次風(fēng)煤粉管中各個風(fēng)道內(nèi)壁中，形成難以清理的焦化物和堵塞物，影響燃燒器穩(wěn)定性和燃燒效率的問題。

80、本發(fā)明實施例中，設(shè)置有輔助加壓部，輔助加壓部由加壓膨脹塊、膨脹安裝座以及煤粉引流座組成，設(shè)置在膨脹安裝座側(cè)壁上的加壓膨脹塊能夠在煤粉燃燒時受熱膨脹，從而向外膨脹，進而實現(xiàn)對加壓風(fēng)道內(nèi)部煤粉壓力的加強，使得煤粉持續(xù)加速進入旋風(fēng)離散管內(nèi)，也保證了燃燒器的穩(wěn)定性。

81、本發(fā)明實施例中，設(shè)置有燃燒點火組件，燃燒點火組件由主點火器、離散聯(lián)動部、可調(diào)式離散板以及輔助助燃部組成，離散聯(lián)動部、可調(diào)式離散板以及輔助助燃部協(xié)同配合能夠保證對煤粉的充分離散處理，從而煤粉均布在爐膛內(nèi)，利于煤粉的均勻燃燒，提高了燃燒器的燃燒效率。

82、本發(fā)明實施例中，設(shè)置有離散聯(lián)動部，離散聯(lián)動部的設(shè)置實現(xiàn)了對可調(diào)式離散板、輔助助燃部的同步聯(lián)動，從而提高了燃燒點火組件的煤粉燃燒效率，也降低了燃燒點火組件的操作難度，優(yōu)化了煤粉的燃燒效率。

83、本發(fā)明實施例中，設(shè)置有噴射角度調(diào)節(jié)部以及燃料處理組件，噴射角度調(diào)節(jié)部的設(shè)置實現(xiàn)了對旋風(fēng)離散管噴射角度的靈活調(diào)節(jié)，進一步保證了燃煤鍋爐燃燒狀態(tài)的穩(wěn)定性，同時在旋風(fēng)離散管的噴射角度調(diào)節(jié)時，噴射角度調(diào)節(jié)部還能同步帶動燃料處理組件運行，使得燃料處理組件對煤粉進行同步破碎細化處理，提高了煤粉處理效率。