专利名称：余热自适应动态补燃装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及余热发电技术领域，具体涉及一种余热锅炉自适应的动态补燃装置。
背景技术：
余热发电技术是指利用生产过程中各种用能设备及产品排放或携带出的有回收价值的多余的热能转换为电能的技术。这些余热资源广泛存在于冶金、石油、水泥、化工等重工业，及食品、制药、建材等轻工业中。这些余热资源可分为固体、液体和气体余热资源。余热发电能很好地解决环境问题，并能提高能源利用率，有效地增加企业的经济效益和社会效益。例如，钢铁行业加热炉高温烟气回收发电可收回当年全部成本，热量利用率提高5 10%。但是诸如低品位烟气、蒸汽和热水等这些数量大、热焓值低的余热资源基本不能直接送往余热锅炉。其次，热源波动不稳定也是影响余热锅炉不能在额定负荷下运行的主要问题之一。在生产实际中，工况变化较大，设备运行常常出现不稳定，甚至发生短期停机的情况，导致余热热源的连续性和稳定性难以得到保障。这样发电机组经常无法在满负荷下运行，偏离了最佳设计工况运行，甚至被迫停机，降低了发电机组运行效率，并使得发电机组安全运行无法得到保障，降低了发电机组及其他发电设备的使用寿命。为了保证发电机组能在额定负载下工作，并且在事故工况例如停机情况下，保证余热热源温度及流量稳定在余热锅炉设计的额定值附近，提高发电系统技术经济性指标，很有必要在现有技术的基础之上研究设计一种余热锅炉自适应的动态补燃装置。
发明内容发明目的:本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计合理，能稳定余热热源的温度和流量在所要求的范围内，保证发电机组能在额定负载下工作，同时操作方便、自动化程度更高，环保，具有重要经济效应和社会效应的余热自适应动态补燃装置。技术方案:为了实现以上目的，本实用新型采取的技术方案为:—种余热自适应动态补燃装置，它包括:焚烧炉系统和控制系统，所述焚烧炉系统包括余热热源烟道主管，设置在余热热源烟道主管内的烟气混合区，安装在余热热源烟道主管上的第一流量计、第一热电偶和第二热电偶，所述烟气混合区和焚烧室相连通，所述焚烧室内安有第三热电偶和火焰检测器，所述焚烧室下部设有燃烧器，所述燃烧器通过法兰分别与助燃风管道、燃料管道和点火管道相连。作为优选方案，以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的助燃风管道上安有第二流量计、第一调节阀和第一压力变送器。通过第二流量计可实时测量助燃风管道的空气流量，第一压力变送器可及时将检测助燃空气压力值传送到控制系统，并可通过第一调节阀调节阻燃空气流量。[0009]作为优选方案，以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的燃料管道上安有第三流量计、第一开关阀、第二开关阀、第二调节阀和第二压力变送器。通过第三流量计可实时测量燃料管道的燃料流量，第二压力变送器可及时将检测到的燃料压力值传送到控制系统，并可通过开关阀、第二调节阀调节燃料流量。作为优选方案，以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的点火管道上安装有第三压力变送器、第三开关阀、手动球阀。作为优选方案，以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的余热热源烟道主管上安装有一氧化碳检测器，可通过一氧化碳检测器实时监控烟道主管内一氧化碳的浓度，检测燃料是否完全燃烧，控制助燃风机流量，保证工作安全性。作为优选方案，以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的助燃风管道与风机相连。通过风机将助燃空气输送到燃烧器内。作为优选方案，以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述第一流量计、第二流量计、第三流量计，第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶，一氧化碳检测器，第一调节阀、第二调节阀，第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器，火焰检测器，第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀分别与控制柜相连。本实用新型所提供的余热自适应动态补燃装置，火焰检测器用以检测炉膛火焰状态，每支喷嘴设置3支火检，采取“三取二”的冗余方式选取信号来控制燃烧器中的点火枪。煤气燃烧在运行中，若压力过低，出力不够，会造成熄火甚至回火，本系统在高炉煤气管上设置压力变送器实现快切控制，并将压力变送器和流量计信号远传自适应动态补偿装置实现控制。为避免燃料不完全燃烧产生一氧化碳，而引发安全问题，在烟道出口处设置一氧化碳检测器，温度控制系统主要是根据余热热源温度和流量来控制煤气流量和风机流量，进而控制进入锅炉的余热热源温度。PLC根据热电偶和流量计的信号以及锅炉设计参数计算出所需煤气量和助燃空气量，确定第一调节阀和第二调节阀的开度，根据开度信号命令执行机构动作。同时由于某些不确定原因而发生扰动导致混合烟气温度超出锅炉设计参数范围外时，及时将热电偶检测的温度信号反馈给PLC，并与煤气管上的信号进行比较，从而自动调节第一调节阀和第二调节阀的开度，实现自适应动态补偿控制。有益效果:本实用新型所述的余热自适应动态补燃装置和现有技术相比具有以下优点:本实用新型所提供的余热自适应动态补燃装置，结构设计合理，自动化程度高，环保性强，可安装在任何需补燃的余热烟道管道上，属于外挂式补燃装置，应用范围广，通过控制烟气管道出口处温度，控制系统将其控制在所要求的范围内，减少人力劳动，同时提高余热发电机组稳定性和安全性，减少环境污染，保证能量高利用率，节省运行成本，具有显著的经济效应和社会效应。
图1为本实用新型提供的余热自适应动态补燃装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1所示，一种余热自适应动态补燃装置，它包括:焚烧炉系统和控制系统，所述焚烧炉系统包括余热热源烟道主管(I)，设置在余热热源烟道主管(I)内的烟气混合区
(2)，安装在余热热源烟道主管(I)上的第一流量计(1-1)、第一热电偶(1-2)和第二热电偶(1-3)，所述烟气混合区(2)和焚烧室(3)相连通，所述焚烧室(3)内安有第三热电偶(4)和火焰检测器(5)，所述焚烧室(3)下部设有燃烧器￠)，所述燃烧器(6)通过法兰分别与助燃风管道(7)、燃料管道(8)和点火管道(9)相连。以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的助燃风管道(7)上安有第二流量计(7-1)、第一调节阀(7-2)和第一压力变送器(7-3)。以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的燃料管道(8)上安有第三流量计(8-1)、第一开关阀(8-2)、第二开关阀(8-3)、第二调节阀(8-4)和第二压力变送器(8_5)。以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的点火管道(9)上安装有第三压力变送器(9-1)、第三开关阀(9-2)、手动球阀(10)。以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述的余热热源烟道主管(I)上安装有一氧化碳检测器(11)。所述的助燃风管道(7)与风机(12)相连。以上所述的余热自适应动态补燃装置，所述第一流量计(1-1)、第二流量计(7-1)、第三流量计(8-1)，第一热电偶(1-2)、第二热电偶(1-3)、第三热电偶(4)，一氧化碳检测器(11)，第一调节阀(7-2)、第二调节阀(8-4)，第一压力变送器(7-3)、第二压力变送器(8-5)、第三压力变送器(9-1)，火焰检测器(5)，第一开关阀(8-2)、第二开关阀(8-3)、第三开关阀(9-2)分 别与控制柜(13)相连。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种余热自适应动态补燃装置，其特征在于，它包括:焚烧炉系统和控制系统，所述焚烧炉系统包括余热热源烟道主管(I)，设置在余热热源烟道主管(I)内的烟气混合区(2)，安装在余热热源烟道主管(I)上的第一流量计(1-1)、第一热电偶(1-2)和第二热电偶(1-3)，所述烟气混合区(2)和焚烧室(3)相连通，所述焚烧室(3)内安有第三热电偶(4)和火焰检测器(5)，所述焚烧室(3)下部设有燃烧器￠)，所述燃烧器(6)通过法兰分别与助燃风管道(7)、燃料管道(8)和点火管道(9)相连。
2.根据权利要求1所述的余热自适应动态补燃装置，其特征在于，所述的助燃风管道(7)上安有第二流量计(7-1)、第一调节阀(7-2)和第一压力变送器(7-3)。
3.根据权利要求1所述的余热自适应动态补燃装置，其特征在于，所述的燃料管道(8)上安有第三流量计(8-1)、第一开关阀(8-2)、第二开关阀(8-3)、第二调节阀(8-4)和第二压力变送器(8-5)。
4.根据权利要求1所述的余热自适应动态补燃装置，其特征在于，所述的点火管道(9)上安装有第三压力变送器(9-1)、第三开关阀(9-2)、手动球阀(10)。
5.根据权利要求1所述的余热自适应动态补燃装置，其特征在于，所述的余热热源烟道主管(I)上安装有一氧化碳检测器(11)。
6.根据权利要求1所述的余热自适应动态补燃装置，其特征在于，所述的助燃风管道(7)与风机(12)相连。
7.根据权利要求1至6任一项所述的余热自适应动态补燃装置，其特征在于，所述第一流量计(1-1)、第二流量计(7-1)、第三流量计(8-1)，第一热电偶(1-2)、第二热电偶(1-3)、第三热电偶(4)，一氧化碳检测器(11)，第一调节阀(7-2)、第二调节阀(8-4)，第一压力变送器(7-3)、第二压力变送器(8-5)、第三压力变送器(9-1)，火焰检测器(5)，第一开关阀(8-2)、第二开关阀(8-3)、 第三开关阀(9-2)分别与控制柜(13)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种余热自适应动态补燃装置它包括焚烧炉系统和控制系统，所述焚烧炉系统包括余热热源烟道主管(1)，设置在余热热源烟道主管(1)内的烟气混合区(2)，安装在余热热源烟道主管(1)上的第一流量计(1-1)、第一热电偶(1-2)和第二热电偶(1-3)，所述烟气混合区(2)和焚烧室(3)相连通，所述焚烧室(3)内安有第三热电偶(4)和火焰检测器(5)，所述焚烧室(3)下部设有燃烧器(6)，所述燃烧器(6)通过法兰分别与助燃风管道(7)、燃料管道(8)和点火管道(9)相连。该余热自适应动态补燃装置，结构设计合理，能稳定余热热源的温度和流量在所要求的范围内，保证发电机组能在额定负载下工作，同时操作方便、自动化程度更高，环保，具有重要的经济效应和社会效应。
文档编号F23N5/00GK203010658SQ20122063364
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者张晓东, 刘杰君 申请人:南京博纳能源环保科技有限公司