一种层燃炉燃烧自适应横向智能配风系统的制作方法

本技术涉及层燃炉燃烧，更具体地说，涉及一种层燃炉燃烧自适应横向智能配风系统。

背景技术：

1、我国是一个以燃煤为主要能源来源的国家，目前全国一共有48万台在用层燃炉，每年要消耗12亿吨煤炭。尽管我国的锅炉数量庞大，应用广泛，但是，与欧美发达国家的将近85％的锅炉燃煤效率相比，我国的锅炉燃煤效率仅仅能达到65％左右。因此，提高我国层燃炉的燃煤效率，对于能源的高效利用以及对环境的保护具有重要的实际意义。层燃炉内的稳定燃烧是保持层燃炉稳定运行的基础条件。层燃炉内的燃烧情况将直接影响炉膛内温度的高低，进而导致锅炉系统内部的参数发生变化，影响系统的稳定运行。炉膛内的温度偏低会导致炉膛内部的燃烧不充分，提高层燃炉的运行成本，降低锅炉的运行效率。而在炉膛内的温度过高的情况下，会使炉膛内壁局部管壁温度过高，影响其使用寿命。因此，越来越多的研究机构开始研究改善层燃炉燃烧的方法，改善层燃炉风室配风系统就是其中之一。

2、近年来，随着节能环保技术的不断发展，许多研究机构研究开发出可以实现横向均匀配风的风室结构，但大部分仅能实现横向均匀配风，鲜有可根据实时燃烧情况按需智能配风的系统。专利cn 201910373873.x公开了“一种自动优化配风的链条炉系统及优化方法”，该装置根据监测链条炉炉排方向不同位置的氧气浓度按需改变各个风门开度实现链条炉配风的自动优化并以排烟热损失、气体不完全燃烧热损失、固体不完全燃烧热损失总和最小为目标，实现炉膛总给风量的自动优化，但该方法并未根据炉排横向燃烧情况分配适量空气；专利cn 201520702214.3公开了一种“均匀布风的炉排风室”，该装置通过在沿炉排横向布置均匀布风孔，使位于炉排上方的燃料中的空气流量适中平均、燃烧充分、燃烧速度一致，能够节约燃料，克服炉排供风不均引起的燃烧效率低下，但该装置无法根据燃烧情况进行实时优化。

3、因此，当前形势下，提供出一种可根据层燃炉火床燃烧情况横向智能配风的系统十分有必要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提出了一种层燃炉燃烧自适应横向智能配风系统，其具体技术方案如下：

2、一种层燃炉燃烧自适应横向智能配风系统，包括左风室、炉排、风室挡板、右风室、红外测温仪、电动风门、控制柜，层燃炉的内腔下部安装有炉排，所述炉排的下部与层燃炉的内腔底板之间的空间为总风室，所述总风室由位于其长边中间位置的所述风室挡板分隔成所述左风室和所述右风室，所述风室挡板的顶端连接所述炉排，底端连接层燃炉的内腔底板；所述左风室的左侧面以及所述右风室的右侧面上各自对应安装有一所述电动风门；所述左风室与所述右风室的下方均各自对应安装有风室配风机构，所述风室配风机构包括驱动机构、节流挡板，所述驱动机构控制安装于其上方的工作台进行左右方向的直线运动，所述节流挡板包括节流挡板主体以及固定在所述节流挡板主体下部中间位置的连接管，所述工作台的顶部与所述连接管的底端连接，层燃炉的内腔底板上开设有横贯左右的条形孔，所述连接管向上穿过所述条形孔并伸入对应的风室内，所述节流挡板主体与所述风室挡板平行设置，且所述节流挡板主体的长边长度以及高度均小于所述风室挡板；所述层燃炉的顶部侧面四周对应安装有若干用以测量层燃炉内腔温度的所述红外测温仪；所述红外测温仪、所述电动风门以及所述驱动机构均与位于层燃炉外部的所述控制柜通过电缆电性连接。

3、通过采用上述技术方案，本实用新型针对现有技术存在的问题，提供了一种层燃炉燃烧自适应横向智能配风系统，当层燃炉火床中煤层厚度不均或风室横向配风不均匀出现“阴阳火”时，根据燃烧室内不同位置红外测温仪得到实时温度分布，自动智能调节电动风门开度以及风室内节流挡板位置，改变风室内的风场，根据火焰二维分布场实时优化，使炉排横向燃烧效率最大化，最大程度降低锅炉机械不完全热损失、化学不完全燃烧热损失，提高锅炉效率，避免炉排出现大面积结焦结渣，提升层燃炉运行稳定性，提高运行经济性。

4、优选地，所述驱动机构包括支撑轴承、滚珠丝杠、联轴器、伺服电机、滚珠螺母、直线导轨、所述工作台，所述支撑轴承设置有左右两个，且均固定在底部的相应基座上；所述滚珠丝杠的两侧转动安装在对应两个所述支撑轴承的下部，所述滚珠丝杠的其中一端通过所述联轴器与一所述伺服电机连接；所述滚珠螺母传动连接在所述滚珠丝杠上；所述直线导轨平行安装于所述滚珠丝杠的上方，所述工作台滑动连接在所述直线导轨上，且所述工作台的底部与所述滚珠螺母相连；所述伺服电机与所述控制柜通过电缆电性连接。

5、优选地，所述节流挡板主体的底部垂直固定有一挡风板。

6、优选地，所述节流挡板主体的底部两侧位置各安装有一支撑滑轮，所述支撑滑轮与层燃炉的内腔底板滚动接触，且所述支撑滑轮的运动方向与所述直线导轨的轴向方向一致。

7、优选地，所述支撑滑轮为聚氨酯材质，外径为48～52mm，单个最大承重为170kg。

8、优选地，所述左风室与所述右风室按中间的所述风室挡板对称布置，运行时对应风室中空气流速为2.5～5m/s。

9、优选地，所述左风室与所述右风室的下方各自对应安装两套风室配风机构，所述左风室与所述右风室内各有两段所述节流挡板主体，且这两段所述节流挡板主体在所述左风室、所述右风室内均为居中布置。

10、优选地，所述连接管与对应风室下部的所述条形孔接触，所述条形孔的长边两侧安装有多层密封用的橡胶条。

11、优选地，所述红外测温仪伴有吹风冷却装置，其测温范围是750℃

12、～1800℃；响应时间t＜1ms，最大能够调至10s；精度为0.25％，测量值+1k，具有峰值保持功能，通讯方式为rs485；所述红外测温仪拥有两路模拟量输出，每路高分辨率的模拟输出都能够连接标准0/4～20ma的智能仪表。

13、优选地，所述红外测温仪共有十台，其中，两短边上各自布置两台，两长边上各自布置三台。

14、工作过程：在层燃炉运行某一时刻，因分层给煤故障导致煤层横向厚度不一，燃烧时出现“阴阳火”状况，此时炉排上方的多个红外测温仪,将炉排上方的温度分布实时传送到控制柜中，并利用图像重建算法构建出火焰二维温度场，司炉人员设置炉排温度标准后，若目标异于炉排火焰二维温度场实时分布，此时控制柜通过电缆将指令传给电动风门，风门开度按要求随之变化，火焰二维温度场开始趋近直至达到目标温度，此时电动风门停止工作；控制柜通过电缆将指令传给伺服电机中，此时伺服电机带动联轴器以及滚珠丝杠开始转动，滚珠螺母随滚珠丝杠的转动而进行水平移动，附着在其上方的工作台也在直线导轨的辅助下同步运动，工作台带动节流挡板开始横向移动，左风室及右风室中的风场也随之变化，最终使火床火焰二维温度场分布达到目标温度，此时完成一轮调控，此后每3min开始一轮调控。

15、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

16、1、当层燃炉因设备异常、工程改造、煤质不良等情况导致燃烧室内横向燃烧不均，出现局部燃烧不稳定时，通过使用一种层燃炉燃烧自适应横向智能配风系统，根据燃烧室煤层上方红外测温仪获得的实时温度分布，以司炉人员设定的炉排温度标准为基准，智能调节电动风门开度及风室内节流挡板位置，实时优化风室配风，使燃烧室内实现横向稳定燃烧，避免出现“阴阳炉”现象，最大可能降低燃料消耗，降低机械不完全燃烧热损失，降低化学不完全燃烧热损失，极大提高锅炉效率，提高锅炉运行经济性，降低污染物排放总量。

17、2、同时，在脱硝系统故障，污染物排放超标时，通过使用一种层燃炉燃烧自适应横向智能配风系统，降低目标温度的设置，使炉膛出现大量还原性气氛，降低燃料型nox的生成，可在脱硝系统故障时作为应急手段使用，降低锅炉故障率，提高系统稳定性。