锅炉配风控制方法、装置、系统及锅炉系统与流程

本申请涉及控制，更具体的说，是涉及一种锅炉配风控制方法、装置、系统及锅炉系统。

背景技术：

1、当前锅炉所使用的准东煤、生物质、城市固体废弃物、化工废醇废油等锅炉燃料，通常包含有较多的碱金属，示例如钠(na)、钾(k)，可以称作高碱燃料。

2、高碱燃料在燃烧时，其中的碱金属会在燃烧火焰中挥发成气相，气相碱金属容易导致锅炉水冷壁被高温腐蚀，影响锅炉燃烧设备的安全性和高效性。

3、因此，如何减少由碱金属导致锅炉水冷壁腐蚀，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种锅炉配风控制方法、装置、系统及锅炉系统，以实现对锅炉贴壁风子系统的控制任务，减少由碱金属导致锅炉水冷壁腐蚀。

2、具体方案如下：

3、第一方面，提供了一种锅炉配风控制方法，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，所述锅炉系统包含有水冷壁和预配置的贴壁风子系统，该方法包括：

4、获取当前的碱金属浓度数据；其中，所述碱金属浓度数据是由布置于所述水冷壁上预设位置的非接触式碱金属浓度传感器采集的数据；

5、从预先配置的分别对应于不同的碱金属浓度数据的若干个贴壁风配风方案中，确定与所述当前的碱金属浓度数据对应的目标贴壁风配风方案；其中，所述贴壁风配风方案是依据使所述水冷壁的近壁区氧气浓度不低于预设值的控制目标设置的方案；

6、控制所述贴壁风子系统按照所述目标贴壁风配风方案工作。

7、第二方面，提供了一种锅炉配风控制装置，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，所述锅炉系统包含有水冷壁和预配置的贴壁风子系统，该装置包括：

8、碱金属浓度获取单元，用于获取当前的碱金属浓度数据；其中，所述碱金属浓度数据是由布置于所述水冷壁上预设位置的非接触式碱金属浓度传感器采集的数据；

9、配风方案确定单元，用于从预先配置的分别对应于不同的碱金属浓度数据的若干个贴壁风配风方案中，确定与所述当前的碱金属浓度数据对应的目标贴壁风配风方案；其中，所述贴壁风配风方案是依据使所述水冷壁的近壁区氧气浓度不低于预设值的控制目标设置的方案；

10、贴壁风控制单元，用于控制所述贴壁风子系统按照所述目标贴壁风配风方案工作。

11、第三方面，提供了一种锅炉配风控制系统，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，所述锅炉系统包含有水冷壁和预配置的贴壁风子系统；所述锅炉配风控制系统包括：

12、碱金属浓度检测系统，包括布置于所述水冷壁上预设位置的非接触式碱金属浓度传感器，用于采集当前的碱金属浓度数据；

13、锅炉配风控制设备，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储程序；所述处理器，用于执行所述程序，实现上述的锅炉配风控制方法的各个步骤。

14、第四方面，提供了一种锅炉系统，所述锅炉系统燃用高碱燃料，所述锅炉系统包括：水冷壁、预配置的贴壁风子系统和上述的锅炉配风控制系统。

15、借由上述技术方案，本申请在配置贴壁风配风方案时，以使锅炉系统的水冷壁近壁区氧气浓度不低于预设值为目标，因此在实际应用中，通过控制贴壁风子系统按照与当前的碱金属浓度匹配的目标贴壁风配风方案工作，能够在一定程度减少发生水冷壁近壁区氧气浓度偏低的情况的可能性，从而能够在一定程度上抑制水冷壁近壁区的还原性气氛，减轻气相碱金属对水冷壁的腐蚀程度。

16、此外，本方案将碱金属浓度作为确定配风方案的依据，由于碱金属浓度是利用非接触式的碱金属浓度传感器采集到的，因此锅炉内部的高温、烟气等不会对碱金属浓度传感器造成严重影响，由此提高了本申请方案的可用性。

技术特征：

1.一种锅炉配风控制方法，其特征在于，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，所述锅炉系统包含有水冷壁和预配置的贴壁风子系统，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的锅炉配风控制方法，其特征在于，所述分别对应于不同的碱金属浓度数据的若干个贴壁风配风方案依据如下步骤配置：

3.根据权利要求2所述的锅炉配风控制方法，其特征在于，建立所述锅炉系统的燃烧预测模型包括：

4.根据权利要求2或3所述的锅炉配风控制方法，其特征在于，所述预设位置和所述贴壁风子系统中的贴壁风喷口的布设位置为：依据所述燃烧预测模型提供的水冷壁近壁区的氧气浓度分布情况和温度分布情况确定的所述水冷壁上的易腐蚀区域。

5.根据权利要求4所述的锅炉配风控制方法，其特征在于，所述非接触式碱金属浓度传感器设置在所述水冷壁的炉膛上，且多层设置。

6.根据权利要求4所述的锅炉配风控制方法，其特征在于，所述贴壁风子系统中的贴壁风喷口设置在所述水冷壁的炉膛上，且多层设置，每一层设置有多个贴壁风喷口。

7.根据权利要求2或3中任一项所述的锅炉配风控制方法，其特征在于，所述预设测点的氧气浓度和所述预设位置的碱金属浓度之间的映射关系依据下述步骤建立：

8.一种锅炉配风控制装置，其特征在于，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，所述锅炉系统包含有水冷壁和预配置的贴壁风子系统，该装置包括：

9.一种锅炉配风控制系统，其特征在于，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，所述锅炉系统包含有水冷壁和预配置的贴壁风子系统；所述锅炉配风控制系统包括：

10.一种锅炉系统，其特征在于，所述锅炉系统燃用高碱燃料，所述锅炉系统包括：水冷壁、预配置的贴壁风子系统和如权利要求9所述的锅炉配风控制系统。

技术总结
本申请公开了一种锅炉配风控制方法、装置、系统及锅炉系统，由于在配置贴壁风配风方案时，以使锅炉系统的水冷壁近壁区氧气浓度不低于预设值为目标，因此在实际应用中，通过获取当前的碱金属浓度数据，从预先配置的若干个贴壁风配风方案中，确定与所述当前的碱金属浓度数据对应的目标贴壁风配风方案，并控制贴壁风子系统按照目标贴壁风配风方案工作，能够在一定程度减少发生水冷壁近壁区氧气浓度偏低的情况的可能性，从而能够在一定程度上抑制水冷壁近壁区的还原性气氛，减轻气相碱金属对水冷壁的腐蚀程度。

技术研发人员：张冲,范燕荣,郑艳丽,刘鹏飞,崔强,张超群,牛涛
受保护的技术使用者：烟台龙源电力技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19