干排渣机炉底漏风调控系统及其调控方法与流程

本发明涉及锅炉燃烧，尤其涉及一种干排渣机炉底漏风调控系统及其调控方法。

背景技术：

1、燃煤锅炉底渣系统目前主要有两种：一是采用水冷却的湿排渣系统，二是采用空气冷却的干排渣系统。干排渣系统以其节能、节水的优点得到迅速应用，且干渣综合利用价值更高，作为发电副产品的销售价格是湿渣的3～5倍。锅炉正常运行时，由冷灰斗下落的热渣经炉底排渣装置输送到变速运行的干排渣机不锈钢输送带上，冷却风通过干排渣机壳体两侧和头部可调送风口进入排渣机内部，使热渣在不锈钢输送带上逐渐被冷却，冷空气与高温炉渣间完成热交换后升温到300℃～400℃进入炉膛(相当于锅炉热二次风入炉温度)，约占锅炉总风量的1％，炉渣将逐渐降低到150℃左右，该系统结构如附图1所示。但大量干排渣系统应用中，为了维持干排渣正常运行的冷却风量造成炉底漏风，直接影响排烟温度的升高，鉴于锅炉渣量是难以监测的变量，且干式排渣机对炉渣形态的敏感性强，实际冷却风量(漏风量)往往达到1.5％～2.0％，在缺陷处理时甚至超过3.0％。

2、研究人员基于干排渣系统炉底是否进风的对比测定表明，干排渣系统炉底漏风将影响排烟温度升高3℃～5℃，但相对于湿排渣系统，湿排渣用水冷却，烟气中水蒸汽远未饱和，气化潜热耗费大量热量，底渣和炉底辐射热基本损失，而干排渣系统能回收大部分炉底热量，综合排烟损失仍能提高锅炉热效率。且相同负荷下，渣量越大，干排渣对锅炉热效率的正影响越大。若需进一步提高锅炉热效率，则需要降低排烟温度，即应对风量和风温进行控制。亦有研究表明，当渣斗断面温度在250℃以上时，能通过回收炉渣热量提高锅炉热效率，当断面温度低于250℃时，锅炉热效率因排烟温度升高的影响有所降低。

3、鉴于火电机组干排渣机冷却风量和渣量情况的未知和不可控现状，需要对锅炉运行工况、落渣情况，排渣机冷却风量进行关联分析，研究干排渣机漏风率在线监测和落渣图像识别技术，开发实时在线的漏风量和落渣监测系统，实时掌握干排渣机运行状况，减少干排渣机炉底漏风。

技术实现思路

1、基于上述技术缺陷，本发明提供一种干排渣机炉底漏风调控系统及其调控方法，解决了延时性高、调控不及时、漏风量调控不佳等问题。

2、本发明提供了一种干排渣机炉底漏风调控系统，包括干排渣机从其进风口至炉底依次包括进风口区、干渣机常规漏风区、干渣机冷却风口区，所述干渣机冷却风口区设置有线性风量调节门；温度传感器，设于所述炉膛的渣斗位置，用于获取炉底入炉风的温度；图像识别处理系统，位于炉膛的渣斗位置，所述图像识别处理系统用于实时采集炉膛内的渣的图像信息，所述图像信息包括所述渣的体积、所述渣的形状大小；所述图像识别处理系统用于根据所述渣的体积和所述渣的预设密度计算落渣量；控制系统，用于实时获取落渣量、所述渣的形状大小、炉底入炉风的温度并调整进风口区调节门的风量。

3、在本发明一实施例中，所述图像信息还包括所述渣的形状大小；所述图像识别处理系统用于根据所述渣的形状大小以及预设阈值判断所述渣是否为大渣，即所述渣的形状大小超过所述预设阈值即该渣为大渣。

4、在本发明一实施例中，所述控制系统用于接收大渣信号，根据大渣信号，增加进风口区调节门的风量；按照时间周期计算落渣量均值以及当前周期的落渣量均值较上一周期的落渣量均值变化率；当落渣量均值变化率每超过预设值后，增加或减小进风口区调节门的风量；以及按照时间周期计算入炉风的温度均值以及当前周期的入炉风的温度均值较上一周期的入炉风的温度均值变化率，当该入炉风的温度均值变化率每超过预设值后，增加或减小进风口区调节门的风量。

5、在本发明一实施例中，所述控制系统还用于设定常规状态下的燃煤量与进风口区调节门开度的非连续函数的关系，根据该非连续函数的关系，在常规状态下，增加或减小进风口区调节门的风量。

6、在本发明一实施例中，所述图像识别处理系统包括摄像装置，用于获取所述渣的图像；以及计算机，用于获取并处理摄像装置传递的所述渣的图像。

7、在本发明一实施例中，所述摄像装置包括滑动导轨，安装在所述炉膛的底部，从所述炉膛外伸入炉膛内；高温针孔镜头，安装在滑动导轨上；耐高温摄像机，所述高温针孔镜头能够将炉膛内的渣图像通过光反射传递至所述耐高温摄像机，所述耐高温摄像机获取炉膛内的渣的图像信息并转换为视频信号输出至所述计算机。

8、本发明还提供了一种干排渣机炉底漏风调控系统的调控方法，包括如下步骤：实时采集炉膛内的渣的图像信息、炉底入炉风的温度，所述图像信息包括所述渣的体积、渣的形状大小；处理所述图像信息，包括根据所述渣的体积和所述渣的预设密度计算当前落渣量；根据落渣量、所述渣的形状大小、炉底入炉风的温度，调整进风口区调节门的风量。

9、在本发明一实施例中，在根据所述渣的形状大小调整进风口区调节门的风量步骤中，包括根据所述渣的形状大小以及预设阈值判断所述渣是否为大渣，即所述渣的形状大小超过所述预设阈值即该渣为大渣，若该渣为大渣，则增大进风口区调节门的风量。

10、在本发明一实施例中，在根据落渣量调整进风口区调节门的风量步骤中，包括按照时间周期计算落渣量均值以及当前周期的落渣量均值较上一周期的落渣量均值变化率；当落渣量均值变化率每超过预设值后，增加或减小进风口区调节门的风量；在根据炉底入炉风的温度调整进风口区调节门的风量的步骤中，包括按照时间周期计算入炉风的温度均值以及当前周期的入炉风的温度均值较上一周期的入炉风的温度均值变化率，当该入炉风的温度均值变化率每超过预设值后，增加或减小进风口区调节门的风量。

11、在本发明一实施例中，所述的干排渣机炉底漏风调控系统的调控方法还包括以下步骤：设定常规状态下的燃煤量与进风口区调节门开度的非连续函数的关系，根据该非连续函数的关系，在常规状态下，增加或减小进风口区调节门的风量。

12、有益效果：本发明的干排渣机炉底漏风调控系统及其调控方法，能够及时掌握干排渣机炉底漏风情况，为后续漏风量的控制奠定基础；及时识别渣量和渣形，作为漏风量控制的前馈；有效地控制干渣机炉底漏风，减少干渣机炉底漏风量，提高锅炉热效率，降低机组煤耗。

技术特征：

1.一种干排渣机炉底漏风调控系统，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的干排渣机炉底漏风调控系统，其特征在于，所述图像信息还包括所述渣的形状大小；所述图像识别处理系统用于根据所述渣的形状大小以及预设阈值判断所述渣是否为大渣，即所述渣的形状大小超过所述预设阈值即该渣为大渣。

3.根据权利要求2所述的干排渣机炉底漏风调控系统，其特征在于，所述控制系统用于接收大渣信号，根据大渣信号，增加进风口区调节门的风量；

4.根据权利要求1所述的干排渣机炉底漏风调控系统，其特征在于，所述控制系统还用于设定常规状态下的燃煤量与进风口区调节门开度的非连续函数的关系，根据该非连续函数的关系，在常规状态下，增加或减小进风口区调节门的风量。

5.根据权利要求1所述的干排渣机炉底漏风调控系统，其特征在于，所述图像识别处理系统包括

6.根据权利要求5所述的干排渣机炉底漏风调控系统，其特征在于，所述摄像装置包括

7.一种如权利要求1所述的干排渣机炉底漏风调控系统的调控方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的干排渣机炉底漏风调控系统的调控方法，其特征在于，在根据所述渣的形状大小调整进风口区调节门的风量步骤中，包括根据所述渣的形状大小以及预设阈值判断所述渣是否为大渣，即所述渣的形状大小超过所述预设阈值即该渣为大渣，若该渣为大渣，则增大进风口区调节门的风量。

9.根据权利要求7所述的干排渣机炉底漏风调控系统的调控方法，其特征在于，在根据落渣量调整进风口区调节门的风量步骤中，包括按照时间周期计算落渣量均值以及当前周期的落渣量均值较上一周期的落渣量均值变化率；当落渣量均值变化率每超过预设值后，增加或减小进风口区调节门的风量；

10.根据权利要求7所述的干排渣机炉底漏风调控系统的调控方法，其特征在于，还包括以下步骤：设定常规状态下的燃煤量与进风口区调节门开度的非连续函数的关系，根据该非连续函数的关系，在常规状态下，增加或减小进风口区调节门的风量。

技术总结
本发明公开了一种干排渣机炉底漏风调控系统，包括干排渣机从其进风口至炉底依次包括进风口区、干渣机常规漏风区、干渣机冷却风口区，所述干渣机冷却风口区设置有线性风量调节门；温度传感器，设于所述炉膛的渣斗位置，用于获取炉底入炉风的温度；图像识别处理系统用于实时采集炉膛内的渣的图像信息；所述图像识别处理系统用于根据所述渣的体积和所述渣的预设密度计算落渣量；控制系统，用于实时获取落渣量、所述渣的形状大小、炉底入炉风的温度并调整进风口区调节门的风量。本发明的干排渣机炉底漏风调控系统及其调控方法，解决了延时性高、调控不及时、漏风量调控不佳等问题。

技术研发人员：王小华,梅振锋,王煜伟,蒲思旭,许传龙,彭小敏,丁奕文,陈宝康,陈敏,梁昊,朱晋永
受保护的技术使用者：苏州西热节能环保技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15