一种煤粉锅炉掺烧酒糟系统的制作方法

本发明涉及锅炉燃料技术领域，特别涉及一种煤粉锅炉掺烧酒糟系统。

背景技术：

生物质是一种清洁可再生的资源，其n、s含量少，总量巨大且廉价易得。生物质其利用转化方式与化石能源具有很好的兼容性，且在利用过程中具有co2近零排放的优点。在大型燃煤电厂中，在燃煤锅炉中掺烧一定比例的生物质可降低电厂的燃料成本，有效弥补燃煤供应的紧张形势，提高电厂运行的经济性。同时，在燃煤锅炉中掺烧部分生物质，还可以有效减少nox、sox等污染物和温室气体(co2、ch4等)的排放，降低排污治理的费用，环境效应和社会效益显著。

与纯烧生物质发电技术相比，混烧技术可充分利用现有设备，单位功率的投资成本低。而且，一般纯烧生物质的锅炉由于生物质能量密度低，形状不规则、空隙率高、热值低，不利于长距离运输，易导致锅炉炉前热值变化大，燃烧不稳定；同时生物质燃料供应受到季节性和区域性影响，难以保证连续、稳定的供应，其效率和经济性很难保证。混烧技术可利用大型电厂的规模效应，其发电效率可达38％左右，而纯烧生物质锅炉的发电效率一般仅为25％左右。因此，在燃煤锅炉中掺烧部分生物质，其技术改造的成本低，项目投资风险小，燃烧发电的效率高，在现阶段是一种低成本、低风险的燃烧利用方式。在许多国家，混合燃烧还是完成co2减排任务最经济的技术选择。目前，对于燃料掺烧生物质主要是人工添加，其燃烧经济性和自动化水平相对较低。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的燃料掺烧生物质时燃烧经济性和自动化水平相对较低的技术问题，提供了一种煤粉锅炉掺烧酒糟的系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种煤粉掺烧酒糟系统，包括：输煤机、至少一个煤仓、酒糟输送装置、至少一个酒糟仓、第一磨煤机、第二磨煤机、酒糟掺烧控制器、第一给粉机、第二给粉机、掺烧送风机构及炉膛；

所述输煤机与所述煤仓相连；所述煤仓通过所述第一磨煤机与所述第一给粉机连接，所述第一给粉机与所述炉膛相连；所述煤仓与所述第二磨煤机相连；所述酒糟输送装置与所述酒糟仓相连；所述酒糟仓与所述第二磨煤机相连；所述第二磨煤机通过所述第二给粉机与所述炉膛相连；

所述掺烧送风机构与所述炉膛相连；

所述酒糟掺烧控制器与所述第二磨煤机电性连接。

进一步的，所述控制器包括：

存储单元，用于存储自定义燃料标单；所述自定义燃料标单包括：原煤品质编号、酒糟品质编号、酒糟掺入比例、原煤价格及酒糟价格；

人机交互设备，用于设定或修改所述酒糟掺烧控制器的控制参数、手动选择以及发出对自定义燃料标单的调取指令；

控制单元，用于从所述人机交互设备获取调取指令，根据调取指令从所述存储单元获取对应的自定义燃料标单，读取自定义燃料标单中的原煤品质编号和酒糟品质编号的信息，控制对应品质的煤仓和酒糟仓开启；读取自定义燃料标单中的酒糟掺入比例信息，控制所述第二磨煤机对原煤和酒糟的取用量。

进一步的，所述控制器还包括：

参数修改单元，用于修改从所述存储单元获取的自定义燃料标单中的参数信息。

进一步的，所述酒糟掺烧控制器还包括：

自学习单元，用于记录每次掺烧控制过程中所采用的燃料标单，并将记录的燃料标单信息存储到所述存储单元中形成历史燃料标单。

进一步的，所述控制器还包括：

竞优单元，用于在自动模式下采集当前输入至所述第二磨煤机的原煤品质编号、酒糟品质编号、原煤与酒糟配比、原煤价格和酒糟价格自动汇总加权得到实时燃料标单；将实时燃料标单与所述存储单元中存储的历史燃料标单进行比较，得到综合效益最佳的燃料标单并发送至所述控制单元。

进一步的，所述控制器还包括：

温控单元，用于获取所述第二磨煤机的出口温度，将所述出口温度与预设的报警温度值和停磨温度值相比较；所述报警温度值低于所述停磨温度值；若所述出口温度值小于所述报警温度值，则所述温控单元不施加调整信号；若所述出口温度大于或等于所述报警温度值，且所述出口温度值小于所述停磨温度值，则所述温控单元发出控制信号控制报警器报警；若所述出口温度大于或等于所述停磨温度值，则所述温控单元发出控制信号控制所述第二磨煤机停止工作。

进一步的，当所述出口温度大于或等于所述报警温度值，且所述出口温度值小于所述停磨温度值时，所述温控单元控制第二磨煤机入口增加冷风调门或减少热风风门，以降低所述第二磨煤机出口风温。

进一步的，所述控制器还包括：

风煤比控制单元，用于从所述给煤机构入口获取当前的燃烧物料流量信息，根据设定的炉膛进风量与燃烧物料比值，实时控制送风机构的风量大小。

本发明提供的煤粉掺烧酒糟系统至少具备以下有益效果或优点：

本发明提供的煤粉掺烧酒糟系统，输煤机与煤仓相连；煤仓通过第一磨煤机与第一给粉机连接，第一给粉机与炉膛相连；煤仓与第二磨煤机相连；酒糟输送装置与酒糟仓相连；酒糟仓与第二磨煤机相连；第二磨煤机通过第二给粉机与炉膛相连；掺烧送风机构与炉膛相连；酒糟掺烧控制器与第二磨煤机电性连接。本发明提供的煤粉掺烧酒糟系统，能够实现入炉燃料的精确调配。通过酒糟掺烧控制器能够实现对酒糟仓、煤仓及对应的第二磨煤机制粉系统的参数在线调整，调节灵活。能够根据实时的入炉燃料信息进行掺配调整，针对性强，提高锅炉对燃料的适应性，在机组灵活性运行和多燃料掺混时能保持较高的经济性和稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的煤粉掺烧酒糟系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的酒糟掺烧控制器内部结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-输煤机，2-煤仓，3-第一给粉机，4-酒糟输送装置，5-酒糟仓，6-第二磨煤机，7-第二给粉机，8-第一磨煤机，9-炉膛，10-掺烧送风机构，11-酒糟掺烧控制器。

具体实施方式

本发明针对现有技术中存在的燃料掺烧生物质时燃烧经济性和自动化水平相对较低的技术问题，提供了一种煤粉锅炉掺烧酒糟的系统。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，酒糟纤维含量高，质地蓬松、密度低、热值低、挥发份含量高，约占70％，并且生物质热解迅速；而煤正好相反，大部分为固定碳，挥发份大都低于35％。生物质被送入炉膛后，在高温作用下会有大量的挥发份析出，挥发份析出后的生物质变成多孔的松散结构，氧气向颗粒内部扩散和燃烧产物向外扩散的阻力较小，燃料燃烧的速度较快。酒糟燃烧时以挥发份的燃烧为主，而挥发份在析出后将迅速上升，因此主要热交换区上移，甚至导致过热器超温和腐蚀。煤粉相对于酒糟生物质来说，其着火、燃烧、燃烬过程相对稳定，煤粉中掺配酒糟后，部分煤粉颗粒随生物质燃料拖曳，强化燃烧；同时，因酒糟燃料中存在的还原性成份，对氮氧化物的抑制有一定的效果。因此，将自然干燥后的酒糟生物质与煤直接混合，通过调控磨煤机的制粉系统，将煤粉和酒糟混合物送入炉膛燃烧，对减少煤粉锅炉污染物排放、高值化消纳属地生物质酒糟，是一种经济、有效的途经。

基于上述分析，本发明实施例提供了一种煤粉锅炉掺烧酒糟的系统，参见图1及图2，其主要包括：输煤机1、至少一个煤仓2、酒糟输送装置4、至少一个酒糟仓5、第一磨煤机8、第二磨煤机6、酒糟掺烧控制器11、第一给粉机3、第二给粉机7、掺烧送风机构10及炉膛9。输煤机1与煤仓2相连，煤仓2通过第一磨煤机8与第一给粉机3相连，第一给粉机3与炉膛9相连。煤仓2与第二磨煤机6相连；酒糟输送装置4与酒糟仓5相连；酒糟仓5与第二磨煤机6相连；第二磨煤机6通过第二给粉机7与炉膛9相连。掺烧送风机构10与炉膛9相连；酒糟掺烧控制器11与第二磨煤机6电性连接。

本发明实施例中，参见图2，酒糟掺烧控制器11包括：

存储单元，用于存储自定义燃料标单；自定义燃料标单包括：原煤品质编号、酒糟品质编号、酒糟掺入比例、原煤价格及酒糟价格。其中，自定义燃料标单可设置为多个，每个自定义燃料标单设置不同的参数。例如：原煤根据品质从好至差可划分为a、b、c和d四种；酒糟根据品质从好至差可划分为a、b、c和d四种；酒糟掺入比例为s％；原煤的价格为p；酒糟的价格为p；那么自定义标单可用一个包含上述参数的数组表示，例如(a，b，m:n，p，p)，其中，s％＝5％～7.5％。如果某一组分没有，则用0表示。

人机交互设备，用于设定或修改酒糟掺烧控制器11的控制参数、手动选择以及发出对自定义燃料标单的调取指令。本发明实施例中，人机交互设备采用hmi设备。

控制单元，用于从人机交互设备获取调取指令，根据调取指令从存储单元获取对应的自定义燃料标单，读取自定义燃料标单中的原煤品质编号和酒糟品质编号的信息，控制对应品质的煤仓2和酒糟仓5开启；读取自定义燃料标单中的酒糟掺入比例信息，控制第二磨煤机6对原煤和酒糟的取用量。

参数修改单元，用于修改从存储单元获取的自定义燃料标单中的参数信息。

本发明提供的一优选实施例中，为了实现对燃料的自动控制以及对燃料的控制过程的进一步优化，本发明实施例中，该酒糟掺烧控制器11还包括：

自学习单元，用于记录每次掺烧控制过程中所采用的燃料标单，并将记录的燃料标单信息存储到存储单元中形成历史燃料标单。

竞优单元，用于在自动模式下采集当前输入至第二磨煤机6的原煤品质编号、酒糟品质编号、原煤与酒糟配比、原煤价格和酒糟价格自动汇总加权得到实时燃料标单；将实时燃料标单与存储单元中存储的历史燃料标单进行比较，得到综合效益最佳的燃料标单并发送至控制单元执行。其中，综合效益可根据需要设定计算规则，包括提供热量值、成本等方面的考量。

本发明实施例提供的一优选方案中，还设置有温度报警机制，具体的，该酒糟掺烧控制器11还包括：

温控单元，用于获取第二磨煤机6的出口温度，将出口温度与预设的报警温度值(如85℃)和停磨温度值(如90℃)相比较；报警温度值低于停磨温度值；若出口温度值小于报警温度值，则温控单元不施加调整信号。若出口温度大于或等于报警温度值，且出口温度值小于停磨温度值，则温控单元发出控制信号控制报警器报警；同时，温控单元发出控制信号控制第二磨煤机入口增加冷风调门或减少热风风门，以降低第二磨煤机出口风温。若出口温度大于或等于停磨温度值，则温控单元发出控制信号控制第二磨煤机6停止工作。当出口温度大于或等于报警温度值，且出口温度值小于停磨温度值时，温控单元控制设置在第二磨煤机6入口的冷热风机增大冷风输出量进行降温。

本发明实施例中，为提高燃烧经济性，实现对燃料和风量的精准控制，该酒糟掺烧控制器11还包括：

风煤比控制单元，用于从给煤机构8入口获取当前的燃烧物料流量信息，根据设定的炉膛9进风量与燃烧物料比值，实时控制掺烧送风机构10的风量大小。

本发明实施例提供的煤粉掺烧酒糟系统至少具备以下有益效果或优点：

本发明实施例提供的煤粉掺烧酒糟系统，输煤机与煤仓相连；煤仓通过第一磨煤机与第一给粉机连接，第一给粉机与炉膛相连；煤仓与第二磨煤机相连；酒糟输送装置与酒糟仓相连；酒糟仓与第二磨煤机相连；第二磨煤机通过第二给粉机与炉膛相连；掺烧送风机构与炉膛相连；酒糟掺烧控制器与第二磨煤机电性连接。本发明实施例提供的煤粉掺烧酒糟系统，能够实现入炉燃料的精确调配。通过酒糟掺烧控制器能够实现对酒糟仓、煤仓及对应的第二磨煤机制粉系统的参数在线调整，调节灵活。能够根据实时的入炉燃料信息进行掺配调整，针对性强，提高锅炉对燃料的适应性，在机组灵活性运行和多燃料掺混时能保持较高的经济性和稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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