锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统。
【背景技术】
[0002]在煤炭开采过程中，煤层中赋存的大量瓦斯常常会涌到采掘空间，采用矿井通风排除矿井瓦斯是瓦斯治理的基本手段之一。这样，大量的瓦斯会随着矿井主要通风机排向大气，在浪费宝贵瓦斯能源的同时，给大气环境也造成了极大的污染。
[0003]我国煤炭资源较为丰富，但绝大部分煤田属高瓦斯煤田，且煤层瓦斯透气性较差，矿井瓦斯抽采利用率较低，绝大部分瓦斯由矿井通风方式排入到大气中，相当一部分矿井乏风流中的瓦斯含量在0.5%-0.75%之间，乏风流中含有大量有瓦斯。
[0004]此外，矿井为治理瓦斯超限，还采取瓦斯抽采措施，瓦斯抽采主要有本煤层预抽方式、邻近层方式、采空区方式等，为解决采煤工作面尤其是综采工作面局部瓦斯超限问题，如回风隅角瓦斯超限，采空区抽采瓦斯因其工程量较小、成本低，解决回风隅角瓦斯超限效果明显、适应矿井综采机械化快速推进的需要而被矿井大量采用。采空区抽采的瓦斯由于瓦斯浓度低，大部分在3%_8%之间，这部分瓦斯很难被利用(低浓度瓦斯发电要求瓦斯最佳浓度为9.5%左右，8%以下的瓦斯发电能力将很小，瓦斯低于6%时将不能维持机组运行)，一般都是被直接排放到大气中。
[0005]由于煤炭为大宗商品，运输成本高，大量的煤矿在井口附近设有电厂，改输煤为输电。由于电厂燃煤锅炉需要消耗大量空气，且电厂距离井口一般都在1000m范围内，这样就存在将矿井含瓦斯乏风引入电厂锅炉中参与燃烧的可能性。由于瓦斯极易燃烧，将改善煤炭燃烧性能，瓦斯燃烧还产生大量热量，节约了燃煤的同时，也减少了向大气层排放的瓦斯量。因此，若将热电厂改用矿井乏风，使瓦斯参与热电厂锅炉燃烧，将产生巨大的经济效益。
[0006]图1是一种传统的矿井乏风流中瓦斯参与热电厂燃煤锅炉燃烧的系统。其包括乏风流通道、风量调节口、瓦斯防爆系统；乏风流通道一侧连接矿井主要通风机出风口，另一侧连接热电厂引风机入口；风量调节口位置根据矿井乏风量和燃煤锅炉用风量确定，如乏风量大于热电厂用风量，风量调节口设在矿井主要通风机出风口处，如果乏风量小于热电厂用风量，风量调节口设在热电厂引风机入风口处。矿井乏风经矿井主要通风机抽出地面后，经地面设置的风道流入矿井口附近燃煤电厂的引风机，由引风机送入电厂燃煤锅炉。由于燃煤电厂用风量与矿井乏风量不完全一致，矿井乏风量大于热电厂用风量时，风量调节口设在矿井主要通风机出风口处，矿井乏风量小于热电厂用风量时，风量调节口设在热电厂引风机入口，以减少通风阻力损失。
[0007]然而，传统的技术方案存在以下缺陷:
[0008]首先，锅炉掺烧乏风瓦斯后，由于乏风瓦斯浓度会有变化，这样对锅炉燃烧工况产生冲击，尤其是瓦斯浓度变化速度较快时(例如启炉时)，煤粉锅炉火焰不稳，燃烧工况变化对锅炉影响较大，甚至引起爆炸和温度过高损坏锅炉，需稳定燃烧。
[0009]第二，在锅炉停炉期间，乏风输送通道及锅炉的空气预热器内等密闭空间内积存大量的乏风瓦斯，可能产生瓦斯积聚，导致明火或高温等条件下如进入锅炉引发瓦斯爆炸或局部温度过高，瓦斯泄漏到空气预热器排烟道加剧可燃物自燃或引发爆炸或燃烧。
[0010]第三，锅炉正常燃烧情况下，空气预热器存在向排烟道内漏问题，且排烟温度过高或有火星或空气预热器热交换壁表面温度过高，乏风瓦斯进入后被氧化进一步提升空气预热器的温度，引燃可燃物质或本身气化放热导致空气预热器温度过高，损坏空气预热器。
[0011]因此，非常有必要设计一种锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统来克服上述缺陷。
【发明内容】
[0012]有鉴于此，本发明提供了一种锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统，以控制乏风瓦斯的浓度、提高燃烧的稳定性和安全性，旨在克服现有技术中所存在的缺陷。
[0013]本发明所提供的锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统包括乏风输送通道，所述乏风输送通道的起始端与回风立井的出风口连通，所述乏风输送通道的末尾端与锅炉的进风口连通;所述乏风输送通道上开设有配风口。
[0014]所述锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统还包括:用于检测乏风瓦斯浓度的第一瓦斯传感器，所述第一瓦斯传感器安装在所述乏风输送通道中；根据所述乏风瓦斯浓度发出控制指令的阀门控制器;根据所述控制指令调节所述配风口的开度的调节阀门，所述调节阀门设置在所述配风口上。
[0015]优选地，所述第一瓦斯传感器设置在所述乏风输送通道的起始端。
[0016]优选地，所述乏风输送通道中设置有输送风机，所述输送风机的吸风口朝向所述乏风输送通道的起始端设置，所述输送风机的吹风口朝向所述乏风输送通道的末尾端设置。
[0017]优选地，所述第一瓦斯传感器位于所述乏风输送通道的起始端与所述输送风机之间。
[0018]优选地，所述锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统还包括:风压传感器，所述风压传感器设置在所述乏风输送通道中，并位于所述输送风机与所述乏风输送通道的末尾端之间；根据所述风压传感器所检测的风压控制所述输送风机的风压控制器，所述风压控制器与所述输送风机电连接。
[0019]优选地，所述乏风输送通道中还设置有第二瓦斯传感器，所述第二瓦斯传感器设置在所述乏风输送通道的末尾端，所述第二瓦斯传感器与所述阀门控制器电连接。
[0020]优选地，所述锅炉的进风口处设置有锅炉风机，所述锅炉风机向所述乏风输送通道中施加负压。
[0021 ]优选地，所述锅炉风机的进风口上设置有常闭风门。
[0022]优选地，所述锅炉的进风口处设置有防爆门。
[0023]优选地，所述乏风输送通道在靠近末尾端的位置开设有排空口。
[0024]采用本发明所提供的锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统，可以将输送入锅炉掺烧的瓦斯浓度控制在一个合理恒定值，以保证稳定掺与燃烧，防止燃烧不稳影响锅炉运行。因此，本发明所提供的锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统能够有效地控制乏风瓦斯的浓度，提高了燃烧的稳定性和安全性。
【附图说明】
[0025]下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
[0026]图1是一种传统的矿井乏风流中瓦斯参与热电厂燃煤锅炉燃烧的系统。
[0027]图2是本发明的锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统的优选实施例。
【具体实施方式】
[0028]下面结合实施例对本发明进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0029]图2是本发明的锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统的优选实施例。如图2所示，本发明所提供的锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统包括乏风输送通道1，所述乏风输送通道1的起始端与回风立井的出风口连通，所述乏风输送通道1的末尾端与锅炉的进风口连通。所述乏风输送通道1上开设有配风口 4。所述锅炉掺烧乏风瓦斯稳定燃烧控制系统还包括:用于检测乏风瓦斯浓度的第一瓦斯传感器2，所述第一瓦斯传感器2安装在所述乏风输送通道1中；根据所述乏风瓦斯浓度发出控制指令的阀门控制器(图中未示出)；根据所述控制指令调节所述配风口 4的开度的调节阀门3，所述调节阀门3设置在所述配风口 4上。所述第一瓦斯传感器2可以设置在所述乏风输送通道1的起始端，用于检测所述乏风输送通道1中上风位置处的瓦斯浓度，并将检测到的瓦斯浓度发送到阀门控制器，所述阀门控制器接收到来自所述第一瓦斯传感器2的瓦斯浓度后，根据该瓦斯浓度向所述调节阀门3发出控制指令，所述调节阀门3根据该控制指令来控制所述配风口 4的开度，从而控制进风量。
[0030]所述阀门控制器可以通过矿井中固有的控制中心或控制器来实现，在乏风输送通道1中配风口 4的上风侧安设第一瓦斯传感器2，可以将瓦斯传感器监测的瓦斯浓度值上传给控制中心或控制器，以自动控制配风口 4的开度或输送风机5(下文中介绍)的运转频