三废炉节能控制系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及三废炉技术领域，尤其涉及三废炉节能控制系统。


背景技术：

[0002]
废炉装置采用沸腾炉燃烧合成氨装置造气炉渣、造气污泥和造气吹风气、合成驰放气“三废”，由燃烧系统、水汽系统、烟气除尘系统、尾气洗涤系统组成。其主要任务是将混配合格的煤送入沸腾内燃烧，同时，配烧造气炉吹风气和合成驰放气，产生温度≤950℃的高温烟气，高温烟气经组合除尘器除去粒度较大的烟尘后进入锅炉受热蒸发区，高温烟气在蒸发区内传热使脱盐水发生相变成为蒸汽，同时，换热后的烟气经电除尘器，除去粉尘后由引风机送洗涤系统洗涤后经烟囱排入大气；混配煤在炉内燃烧产生的灰渣，在保证炉内燃烧正常的情况下间断直排炉外。而在此过程汇总主要发生的化学反应有：炭与空气(氧气o2)的反应：c+o2＝＝＝＝co2
↑
+401.93kj；氢与空气(氧气o2)的反应：2h2+o2＝＝＝＝2h2o+1750.06kj；硫与空气(氧气o2)的反应：s+o2＝＝＝＝so2
↑
+110.59kj；吹风气与空气(氧气o2)的反应：2co+o2＝＝＝＝2co2
↑
+q；驰放气与空气(氧气o2)的反应：2h2+o2＝＝＝＝2h2o+q和ch4+2o2＝＝＝＝co2
↑
+2h2o+q。
[0003]
而在三废炉燃烧过程中，当空气过剩系数过小即氧量不足时，燃料未完全燃烧而导致热效率降低，与此同时烟囱冒黑烟，对环境造成较大的污染，同时存在爆燃的安全风险。而当空气过剩系数太大即氧量过多时，过剩空气带走的热量多，也导致热效率低，同时过量的氧气会导致烟气中so2、so3和nox含量增大，粉尘排放超标，一方面对环境造成严重污染，另一方面加速水冷壁、省煤器、炉墙的磨蚀损坏。因此，将氧气含量控制在一个合理的范围内，不仅能够提高燃料热效率，起到节约能源的作用，还能够减少废气对环境的污染以及水冷壁、省煤器、炉墙的磨蚀损坏，降低收尘系统及尾气洗涤系统的负荷。
[0004]
1、三废炉装置燃煤及烟气系统没有采用自动控制，也无氧含量测量控制。
[0005]
2、尾气排放数据分析,正常情况尾气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物没有超标，尾气中颗粒物偶尔超标，氧含量长期超标。
[0006]
3、空气过量,烟气流速过快，烟气中的粉尘加速磨损水冷壁管、炉墙、省煤器水管及引风机导致设备故障多停车。
[0007]
4、烟气流速过快把大量粉尘带到静电除尘器，导致静电除尘器除尘效果差。
[0008]
5、空气过量、燃煤及烟气系统没有采用自动控制是造成三废炉不能“安、稳、长、满、优”运行的主要原因。


技术实现要素：

[0009]
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的三废炉节能控制系统。
[0010]
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：三废炉节能控制系统，包括三废混燃炉，所述三废混燃炉的一侧依次设有螺旋给煤机、预混器、合成驰、造气吹风机、一
级空气预热器、二级空气预热器和余热锅炉，且螺旋给煤机、预混器、合成驰、造气吹风机、一级空气预热器、二级空气预热器和余热锅炉与三废混燃炉均通过管道连接，所述螺旋给煤机的一端设有煤仓，且煤仓与螺旋给煤机通过辊道连接，所述一级空气预热器的一端栓接有一次风机，所述二级空气预热器的一端栓接有二次风机，所述一级空气预热器出口处栓接有电袋复合除尘器，所述电袋复合除尘器的出口处栓接有引风机，所述引风机的出口处栓接有烟气洗涤吸收塔，所述余热锅炉的一端栓接有省煤器，且省煤器与二级空气预热器通过管道连接，所述省煤器的一端栓接有给水泵，所述余热锅炉与三废混燃炉的连接处设有水冷壁管。
[0011]
有益效果
[0012]
1、本实用新型中，本装置采用dcs系统进行全流程温度、压力、流量、液位监控，热力系统的锅炉液位采用先进的三冲量自动控制，除氧器液位、减温减压采用单回路pid控制。
[0013]
2、本实用新型中，采用氧化锆氧分析仪、混燃炉底风室压力pi-1001与一次风机c02形成的pid控制回路以及混燃炉流化床压力pi-1002与引风机c04形成的pid控制回路，实现燃烧系统“安、稳、长、满、优”的运行。
[0014]
3、通过对装置的优化控制实现系统节能，装置节电率达到50％左右，三台风机年可以节电q＝(800+630+185)
×
50％
×
24
×
330＝6395400kwh，按0.4元计算年可以节约电费2558160元，节电效果明显。
[0015]
4、由于空气过量降低60％，尾气排放温度降低59.63℃，年可以节约7552t标煤/a，按500元吨计可以节约3776000元，热能利用效率提升较大。
[0016]
5、采用变频调速器进行调速，减少电机的冲击电流，延长传动系统各主要部件(轴承，密封等)的使用寿命；采用优化控制，空气流速下降，水冷壁、省煤器、炉墙的磨蚀降低，保证了装置的“安、稳、长、满、优”运行；空气流速下降，带到除尘及尾气洗涤系统的粉尘大幅下降，减轻尾气处理负荷，保证尾气排放达标。从而使得设备的故障率下降。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型提出的三废炉节能控制系统的流程图；
[0018]
图2为本实用新型提出的三废炉节能控制系统中氧气控制的流程图；
[0019]
图3为本实用新型提出的三废炉节能控制系统中混燃炉底风室压力pi-1001与一次风机c02形成的pid控制回路的流程图；
[0020]
图4为本实用新型提出的三废炉节能控制系统中混燃炉流化床压力pi-1002与引风机c04形成的pid控制回路的流程图。
[0021]
图例说明：
[0022]
1、三废混燃炉；2、螺旋给煤机；3、预混器；4、合成驰；5、造气吹风机；6、一级空气预热器；7、二级空气预热器；8、余热锅炉；9、煤仓；10、一次风机；11、二次风机；12、电袋复合除尘器；13、引风机；14、烟气洗涤吸收塔；15、省煤器；16、给水泵；17、水冷壁管。
具体实施方式
[0023]
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下
面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0024]
下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。
[0025]
具体实施例一：
[0026]
参照图1-4，三废炉节能控制系统，包括三废混燃炉1，三废混燃炉1的一侧依次设有螺旋给煤机2、预混器3、合成驰4、造气吹风机5、一级空气预热器6、二级空气预热器7和余热锅炉8，且螺旋给煤机2、预混器3、合成驰4、造气吹风机5、一级空气预热器6、二级空气预热器7和余热锅炉8与三废混燃炉1均通过管道连接，螺旋给煤机2的一端设有煤仓9，且煤仓9与螺旋给煤机2通过辊道连接，一级空气预热器6的一端栓接有一次风机10，二级空气预热器7的一端栓接有二次风机11，一级空气预热器6出口处栓接有电袋复合除尘器12，电袋复合除尘器12的出口处栓接有引风机13，引风机13的出口处栓接有烟气洗涤吸收塔14，余热锅炉8的一端栓接有省煤器15，且省煤器15与二级空气预热器7通过管道连接，省煤器15的一端栓接有给水泵16，余热锅炉8与三废混燃炉1的连接处设有水冷壁管17。
[0027]
在混燃炉出口增加一套氧化锆氧分析仪，将氧气含量控制在一个合理的范围内,氧化锆氧分析仪能在线实时监测烟气中的氧含量，并能将监测到的氧含量值直接输入到dcs控制系统，与二次风机11c03形成pid自动控制回路，氧含量控制在5％以下，风机电机为185kw380v，执行机构采用变频调速器控制。如图2所示。
[0028]
混燃炉底风室压力pi-1001与一次风机10c02形成pid控制回路，压力稳定控制在5kpa左右,保证煤的沸腾燃烧。风机电机为630kw6kv，执行机构采用变频调速器控制。如图3所示。
[0029]
混燃炉流化床压力pi-1002与引风机13c04形成pid控制回路，压力稳定控制在-100pa左右，保证系统微负压工作。风机电机为800kw6kv，执行机构采用永磁调速器控制。如图4所示。
[0030]
本实用新型的工作原理：煤仓9v-07内的煤经下料调节闸板阀进入皮带给煤机l-08a/b到螺旋给煤机2l-09a/b，由螺旋给煤机2将煤推送入混燃炉的燃烧室内，经二次风机11c-03来的空气经二级空气预热器7，通过给煤机出料口下部的播煤风管送入混燃炉的燃烧室内，并将给煤机送来的煤均匀吹撒到混燃炉的床层上。由一次风机10c-02来的空气经一级空气预热器6预热后进入风室，通过布风板经风帽进入炉膛内，提供煤燃烧所需的氧，使煤在混燃炉的炉膛内，加之由二次风机11送来经二级空气预热器7预热的空气绕动作用下，充分燃烧以放出热量加热产生高温烟气。通过引风机13c-04的抽吸，燃烧产生的高温烟气经炉膛上部进入组合式分离器内，将烟气中所携带的颗粒粉尘和部份细粉尘分离后，进入锅炉换热蒸发区，依次经过蒸发水冷壁管171～2组、高温过热器、低温过热器、蒸发水冷壁管173～22组、高温省煤器15、低温省煤器15、一、二级空气预热器7、电袋复合除尘器12v-05、过引风机13c-04由烟气脱硫塔v-06排入大气。由造气和合成送来的吹风、驰放气分别在预混器3和无焰燃烧器内，配入由二次风机11送来经二级空气预热器7预热的空气后，进入混燃炉的中上部完全燃烧变成高温烟气。
[0031]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通
过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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