本发明涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种煤粉锅炉供应高温空气的装置及方法。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。煤粉锅炉，提高了煤的燃烧速率，高效节能，起停简单。由炉膛，燃烧器，点火装置等构成。
煤粉锅炉要求进入燃烧器中的空气为高温空气才能快速燃烧以及实现节能的目的。目前供应高温空气的方法主要采用热源对低温空气进行加热，加热速度慢、能耗高。
而在实际生产过程中煤粉锅炉中排出的高温烟气中任然含有低浓度的氧气，将高温烟气进行除尘、增氧即可再次输入煤粉锅炉中使煤粉燃烧。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种煤粉锅炉供应高温空气的装置，利用煤粉锅炉排出的高温烟气，经过增加氧气浓度以及除去高温烟气中的烟尘后再次输入煤粉锅炉中使煤粉燃烧，同时提供一种煤粉锅炉供应高温空气的方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种煤粉锅炉供应高温空气的装置，包括煤粉锅炉、烟气混合器、空气压缩机、除尘器、储气罐、风机a、风机b、plc控制器，所述烟气混合器的烟气入口与煤粉锅炉的烟气出口通过输烟管相连接，所述输烟管上安装有流量阀a、温度传感器a、氧气浓度传感器a，所述烟气混合器的空气入口与空气压缩机的出气口通过输气管相连接，所述输气管上安装有流量阀b、温度传感器b、氧气浓度传感器b，所述烟气混合器的高温空气出口通过管道与除尘器的入气口相连接，所述除尘器的出气口与储气罐的入气口通过管道连接，所述储气罐的出气口安装一个三通，所述三通的一个出口通过管道与风机a的进气口连接，所述风机a的出风口通过管道与煤粉锅炉的燃烧器连接，所述管道的中部与煤粉输送器连通，所述三通的另一个出口通过管道与风机b的进气口连接，所述风机b的出风口通过管道与煤粉锅炉的燃烧器连接，所述plc控制器分别与流量阀a、温度传感器a、氧气浓度传感器a、流量阀b、温度传感器b、氧气浓度传感器b、空气压缩机、除尘器、风机a、风机b相连接。
进一步的，所述烟气混合器包括外壳、空气输入管、烟气输入管，所述空气输入管、烟气输入管均安装在外壳中，并且所述空气输入管位于烟气输入管的下方，所述空气输入管的底端设有沿其轴向设置的排气口，所述烟气输入管的底端设有沿其轴向设置的排烟口。
进一步的，所述外壳的一端设有与空气输入管相连通的连接法兰a，所述外壳的另一端设有与烟气输入管相连通的连接法兰b，所述外壳的顶部设有与其轴向相垂直的连接法兰c。
进一步的，所述外壳的底部设有沿其轴向设置的向上突出的脊。
进一步的，所述除尘器为旋风分离器。
进一步的，所述储气罐外安装有保温层，所述保温层为岩棉板、硅酸铝、玻纤布中的一种或几种。
进一步的，所述储气罐中安装有与plc控制器相连接的温度传感器c。
进一步的，所述流量阀a和流量阀b均位于靠近烟气混合器的一侧，所述温度传感器a、氧气浓度传感器a、温度传感器b、氧气浓度传感器b均位于远离烟气混合器的一侧。
一种煤粉锅炉供应高温空气的方法，采用上述的煤粉锅炉供应高温空气的装置，在plc控制器中输入控制指令，plc控制器根据接收的温度传感器a监测的烟气温度数据、氧气浓度传感器a监测的烟气氧气浓度数据、温度传感器b监测的空气温度数据、氧气浓度传感器b监测的空气氧气浓度数据控制流量阀a和流量阀b的阀口通过面积的大小，以动态调节来自锅炉的高温烟气和来自空气压缩机的低温空气进入烟气混合器中的比例，高温烟气和低温空气在烟气混合器中进行混合形成高温空气，高温空气经过除尘器除尘后送入储气罐储存，风机a将储气罐中的高温空气鼓出作为一次风送入煤粉锅炉的燃烧器，一次风在输送的过程中携带从煤粉输送器中输送出的煤粉，风机b将储气罐中高温空气鼓出作为二次风送入煤粉锅炉的燃烧器，促进煤粉燃烧。
本发明的有益效果是：该装置利用煤粉锅炉排出的高温烟气，经过烟气混合器与低温空气混合增加高温烟气的氧气浓度从而形成高温空气，高温空气通过除尘器除去烟尘后储存在储气罐中，储气罐中的高温空气经风机a形成一次风并且携带煤粉输入煤粉锅炉的燃烧器使煤粉燃烧，储气罐中的高温空气经风机b形成二次风输入煤粉锅炉的燃烧器中促进煤粉燃烧；该方法利用plc控制器对流量a和流量阀b的阀口通过面积进行动态调节，保证烟气混合器混合产生的高温空气的浓度和温度处于一个稳定的范围内。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例中烟气混合器的纵截面的结构示意图；
图3是本发明实施例中烟气混合器的横截面的结构示意图；
图4是本发明实施例中烟气混合器一端的结构示意图；
图5是本发明实施例中烟气混合器另一端的结构示意图。
图中标号说明：1-煤粉锅炉、2-燃烧器、3-煤粉输送器、4-输烟管、5-烟气混合器、6-输气管、7-空气压缩机、8-除尘器、9-储气罐、10-风机a、11-风机b、12-plc控制器、13-氧气浓度传感器a、14-温度传感器a、15-流量阀a、16-氧气浓度传感器b、17-温度传感器b、18-流量阀b、19-外壳、20-烟气输入管、21-连接法兰b、22-排烟口、23-空气输入管、24-连接法兰a、25-排气口、26-连接法兰c、27-脊、28-温度传感器c。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1至5所示，一种煤粉锅炉供应高温空气的装置，包括煤粉锅炉、烟气混合器、空气压缩机、除尘器、储气罐、风机a、风机b、plc控制器，所述烟气混合器的烟气入口与煤粉锅炉的烟气出口通过输烟管相连接，所述输烟管上安装有流量阀a、温度传感器a、氧气浓度传感器a，所述烟气混合器的空气入口与空气压缩机的出气口通过输气管相连接，所述输气管上安装有流量阀b、温度传感器b、氧气浓度传感器b，所述烟气混合器的高温空气出口通过管道与除尘器的入气口相连接，所述除尘器的出气口与储气罐的入气口通过管道连接，所述储气罐的出气口安装一个三通，所述三通的一个出口通过管道与风机a的进气口连接，所述风机a的出风口通过管道与煤粉锅炉的燃烧器连接，所述管道的中部与煤粉输送器连通，所述三通的另一个出口通过管道与风机b的进气口连接，所述风机b的出风口通过管道与煤粉锅炉的燃烧器连接，所述plc控制器分别与流量阀a、温度传感器a、氧气浓度传感器a、流量阀b、温度传感器b、氧气浓度传感器b、空气压缩机、除尘器、风机a、风机b相连接。
进一步的，所述烟气混合器包括外壳、空气输入管、烟气输入管，所述空气输入管、烟气输入管均安装在外壳中，并且所述空气输入管位于烟气输入管的下方，所述空气输入管的底端设有沿其轴向设置的排气口，所述烟气输入管的底端设有沿其轴向设置的排烟口。所述外壳的一端设有与空气输入管相连通的连接法兰a，所述外壳的另一端设有与烟气输入管相连通的连接法兰b，所述外壳的顶部设有与其轴向相垂直的连接法兰c。所述外壳的底部设有沿其轴向设置的向上突出的脊。所述除尘器为旋风分离器。
进一步的，所述储气罐外安装有保温层，所述保温层为岩棉板、硅酸铝、玻纤布组合制成。所述储气罐中安装有与plc控制器相连接的温度传感器c。
进一步的，所述流量阀a和流量阀b均位于靠近烟气混合器的一侧，所述温度传感器a、氧气浓度传感器a、温度传感器b、氧气浓度传感器b均位于远离烟气混合器的一侧。
该装置利用煤粉锅炉排出的高温烟气，经过烟气混合器与低温空气混合增加高温烟气的氧气浓度从而形成高温空气，高温空气通过除尘器除去烟尘后储存在储气罐中，储气罐中的高温空气经风机a形成一次风并且携带煤粉输入煤粉锅炉的燃烧器使煤粉燃烧，储气罐中的高温空气经风机b形成二次风输入煤粉锅炉的燃烧器中促进煤粉燃烧。
一种煤粉锅炉供应高温空气的方法，采用上述的煤粉锅炉供应高温空气的装置，在plc控制器中输入控制指令，plc控制器根据接收的温度传感器a监测的烟气温度数据、氧气浓度传感器a监测的烟气氧气浓度数据、温度传感器b监测的空气温度数据、氧气浓度传感器b监测的空气氧气浓度数据控制流量阀a和流量阀b的阀口通过面积的大小，以动态调节来自锅炉的高温烟气和来自空气压缩机的低温空气进入烟气混合器中的比例，高温烟气和低温空气在烟气混合器中进行混合形成高温空气，高温空气经过除尘器除尘后送入储气罐储存，风机a将储气罐中的高温空气鼓出作为一次风送入煤粉锅炉的燃烧器，一次风在输送的过程中携带从煤粉输送器中输送出的煤粉，风机b将储气罐中高温空气鼓出作为二次风送入煤粉锅炉的燃烧器，促进煤粉燃烧。
该方法利用plc控制器对流量a和流量阀b的阀口通过面积进行动态调节，保证烟气混合器混合产生的高温空气的浓度和温度处于一个稳定的范围内。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。