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专利名称：一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201911231068.X

专利申请（专利权）人：福建华电永安发电有限公司
权利人地址：福建省三明市永安市尼葛工业园北区2008号

专利发明（设计）人：许燕飞,邱国华,钟绍松,肖衍滋,廖丛林,杨锦松,陈林海,曾方,蔡芳龙,牟航宇,刘勇,丁燕武,张国进,沈一新,候林海

专利摘要：本发明提出一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统，用于在锅炉燃料中掺烧工业固态废料时使锅炉产气保持稳定，所述均衡系统包括控制模块和锅炉燃料输入机构；所述锅炉燃料输入机构包括给煤机和设有皮带秤的固态废料输入机构；所述控制模块内贮有固态废料折算为燃煤的折算系数；当锅炉工作时，所述控制模块经皮带秤检测固态废料输入速度，并以折算系数把固态废料输入速度折算为燃煤输入速度，控制模块通过调节给煤机的燃煤输入速度、固态废料输入机构的工业固态废料输入速度，来使锅炉工作时的主汽压力、温度和烟气排放保持稳定；本发明可以在锅炉掺烧固态工业废料时保持锅炉燃烧工况稳定。

主权利要求：
1.一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统，用于在锅炉燃料中掺烧工业固态废料时使锅炉产气保持稳定，其特征在于：所述均衡系统包括控制模块和锅炉燃料输入机构；所述锅炉燃料输入机构包括给煤机和设有皮带秤的固态废料输入机构；所述控制模块内贮有固态废料折算为燃煤的折算系数；当锅炉工作时，所述控制模块经皮带秤检测固态废料输入速度，并以折算系数把固态废料输入速度折算为燃煤输入速度，控制模块通过调节给煤机的燃煤输入速度、固态废料输入机构的工业固态废料输入速度，来使锅炉工作时的主汽压力、温度和烟气排放保持稳定；
所述锅炉用于向发电站机组提供动力；所述控制模块根据发电站机组负荷目标来计算锅炉所需的主汽压力；
当锅炉工作时的主汽压力变化时，所述控制模块维持固态废料输入机构当前的工业固态废料输入速度不变，同时控制模块向给煤机发出增减指令以调节其燃煤输入速度；
所述控制模块中，固态废料输入速度折算为燃煤输入速度的公式为固态废料输入速度*折算系数=燃煤输入速度；所述燃煤为粉末状的燃煤；所述工业固态废料均为已破碎为小块固体的废料；
所述折算系数的取值范围为0 2；
~
所述固态废料输入机构向锅炉输入的工业固态废料为工业鞋服废料、竹木废料和工业麻棉废料中的一种；
给煤机输出的煤料为褐煤、矸石、烟煤的混合物；
所述折算系数由管理人员根据工业固态废料的组分和燃煤类型，在控制模块处手动设定。
2.根据权利要求1所述的一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统，其特征在于：所述固态废料输入机构以长距离输送带向锅炉输入工业固态废料，所述皮带秤设于长距离输送带的始端处；
所述控制模块经皮带秤获取通过长距离输送带的始端的工业固态废料重量，并以长距离输送带的总长和运行速度，来预估未来一段时间到达锅炉的工业固态废料的重量。
3.根据权利要求2所述的一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统，其特征在于：当通过长距离输送带的始端的工业固态废料重量发生大幅波动时，所述控制模块根据预估结果和与当前工业固态废料对应的折算系数，向给煤机发送含调节时段的供煤速度调节计划指令，所述给煤机根据供煤速度调节计划指令中的调节时段和速度调节量，对向锅炉的供煤速度进行调节。
4.根据权利要求1所述的一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统，其特征在于：所述锅炉的指标为：主汽压力不低于16.7MPa；主汽温度不低于540°C；汽包水位范围是?50 0mm、~给煤量：150 170t/h；所述固态废料输入机构每天向锅炉输入的工业固态废料重量为400吨~以上。 说明书 : 一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统技术领域[0001] 本发明涉及锅炉发电技术领域，尤其是一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统。背景技术[0002] 生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。生物质能是可再生能源的重要组成部分，生物质能的高效开发利用，对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用。[0003] 固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动产生的，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。城市固废一般分为以下几类：1.城市生活垃圾；2.一般工业固体废物；3.生活污泥。固体废物在一定的条件下会发生化学、物理或生物的转化，对周围的环境产生一定的影响，如果采取的处理方法不当，有害物即将通过水、气、土壤、食物链等途径污染环境与：θ颂褰】。[0004] 焚烧技术是指废物中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧的过程。它的技术特点是处理量大、减容性好、无害化程度高，并且有热能回收，因此这是一种很有前景的处理技术。焚烧法的优点是可以处理各种不同性质的废弃物，焚烧后可减少废物体积90%(取决于其灰份的不同而不同)，便于填土处理。[0005] 由于工业固废由气力输送系统入炉，输送量极不稳定在0?70吨波动，且工业固废（服装、鞋帽边角料）热值不稳定，特别在工业固废突然中断时对锅炉燃烧工况稳定性影响很大，主汽压力大幅波动，造成不安全因素；如何解决，是一个研究方向。发明内容[0006] 本发明提出一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统，可以在锅炉掺烧固态工业废料时保持锅炉燃烧工况稳定。[0007] 本发明采用以下技术方案。[0008] 一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统，用于在锅炉燃料中掺烧工业固态废料时使锅炉产气保持稳定，所述均衡系统包括控制模块和锅炉燃料输入机构；所述锅炉燃料输入机构包括给煤机和设有皮带秤的固态废料输入机构；所述控制模块内贮有固态废料折算为燃煤的折算系数；当锅炉工作时，所述控制模块经皮带秤检测固态废料输入速度，并以折算系数把固态废料输入速度折算为燃煤输入速度，控制模块通过调节给煤机的燃煤输入速度、固态废料输入机构的工业固态废料输入速度，来使锅炉工作时的主汽压力、温度和烟气排放保持稳定。[0009] 所述锅炉用于向发电站机组提供动力；所述控制模块根据发电站机组负荷目标来计算锅炉所需的主汽压力。[0010] 当锅炉工作时的主汽压力变化时，所述控制模块维持固态废料输入机构当前的工业固态废料输入速度不变，同时控制模块向给煤机发出增减指令以调节其燃煤输入速度。[0011] 所述控制模块中，固态废料输入速度折算为燃煤输入速度的公式为固态废料输入速度*折算系数=燃煤输入速度；所述燃煤为粉末状的燃煤；所述工业固态废料均为已破碎为小块固体的废料。[0012] 所述折算系数的取值范围为0 2。~[0013] 所述折算系数由管理人员根据工业固态废料的组分和燃煤类型，在控制模块处手动设定。[0014] 所述固态废料输入机构向锅炉输入的工业固态废料为工业鞋服废料、竹木废料和工业麻棉废料中的一种。[0015] 所述固态废料输入机构以长距离输送带向锅炉输入工业固态废料，所述皮带秤设于长距离输送带的始端处；[0016] 所述控制模块经皮带秤获取通过长距离输送带的始端的工业固态废料重量，并以长距离输送带的总长和运行速度，来预估未来一段时间到达锅炉的工业固态废料的重量。[0017] 当通过长距离输送带的始端的工业固态废料重量发生大幅波动时，所述控制模块根据预估结果和与当前工业固态废料对应的折算系数，向给煤机发送含调节时段的供煤速度调节计划指令，所述给煤机根据供煤速度调节计划指令中的调节时段和速度调节量，对向锅炉的供煤速度进行调节。[0018] 所述锅炉的指标为：主汽压力不低于16.7MPa；主汽温度不低于540°C；汽包水位范围是?50 0mm、给煤量：150 170t/h；所述固态废料输入机构每天向锅炉输入的工业固态废~ ~料重量为400吨以上。[0019] 本发明中，由于控制模块可以根据热值等指标，把送入锅炉的工业固态废料量折算为燃煤量，因此可以维持锅炉内的热值稳定，从而可实现当机组在固定负荷工况及不变的供热量条件下，固废掺烧量与给煤量实现相互制约增减的效果，最终保证主汽压力、温度、烟气排放稳定，保证锅炉安全可靠。[0020] 本发明中，由于以长距离传送带（输送距离大于100米）来向锅炉投放工业废料，而且传送带始端设置皮带秤，因此控制模块可以预估未来一段时间内进入锅炉掺烧的工业废料量，从而预先向给煤机发送调节指令，让系统有足够的调节应对时间，避免了因工业废料输入量突发变动可能造成的运行隐患。[0021] 本发明由于能使锅炉在掺烧工业废料时保持稳定工况，因此可以大大增加锅炉掺烧工业废料的速度，从而减少锅炉燃煤成本，减少城市工业废料处理压力，为企业发展新能源动力提供可靠保证。附图说明[0022] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：[0023] 附图1是本发明的原理示意图；[0024] 附图2是本发明的示意图；[0025] 图中：1?锅炉；2?给煤机；3?长距离传送带；4?皮带秤。具体实施方式[0026] 如图1?2所示，一种掺烧工业废料时的锅炉产气均衡系统，用于在锅炉燃料中掺烧工业固态废料时保障锅炉1产气稳定，所述均衡系统包括控制模块和锅炉燃料输入机构；所述锅炉燃料输入机构包括给煤机2和设有皮带秤4的固态废料输入机构；所述控制模块内贮有固态废料折算为燃煤的折算系数；当锅炉工作时，所述控制模块经皮带秤检测固态废料输入速度，并以折算系数把固态废料输入速度折算为燃煤输入速度，控制模块通过调节给煤机的燃煤输入速度、固态废料输入机构的工业固态废料输入速度，来使锅炉工作时的主汽压力、温度和烟气排放保持稳定。[0027] 所述锅炉用于向发电站机组提供动力；所述控制模块根据发电站机组负荷目标来计算锅炉所需的主汽压力。[0028] 当锅炉工作时的主汽压力变化时，所述控制模块维持固态废料输入机构当前的工业固态废料输入速度不变，同时控制模块向给煤机发出增减指令以调节其燃煤输入速度。[0029] 所述控制模块中，固态废料输入速度折算为燃煤输入速度的公式为固态废料输入速度*折算系数=燃煤输入速度；所述燃煤为粉末状的燃煤；所述工业固态废料均为已破碎为小块固体的废料。[0030] 所述折算系数的取值范围为0 2。~[0031] 所述折算系数由管理人员根据工业固态废料的组分和燃煤类型，在控制模块处手动设定。[0032] 所述固态废料输入机构向锅炉输入的工业固态废料为工业鞋服废料、竹木废料和工业麻棉废料中的一种。[0033] 所述固态废料输入机构以长距离输送带3向锅炉输入工业固态废料，所述皮带秤设于长距离输送带的始端处；[0034] 所述控制模块经皮带秤获取通过长距离输送带的始端的工业固态废料重量，并以长距离输送带的总长和运行速度，来预估未来一段时间到达锅炉的工业固态废料的重量。[0035] 当通过长距离输送带的始端的工业固态废料重量发生大幅波动时，所述控制模块根据预估结果和与当前工业固态废料对应的折算系数，向给煤机发送含调节时段的供煤速度调节计划指令，所述给煤机根据供煤速度调节计划指令中的调节时段和速度调节量，对向锅炉的供煤速度进行调节。[0036] 所述锅炉的指标为：主汽压力不低于16.7MPa；主汽温度不低于540°C；汽包水位范围是?50 0mm、给煤量：150 170t/h；所述固态废料输入机构每天向锅炉输入的工业固态废~ ~料重量为400吨以上。[0037] 实施例：[0038] 机组负荷270MW带供热150t/h，主汽压力16.5MPa时，若全部以煤为燃料，则给煤机的进料速度约在165t/h。[0039] 启用本系统后以两路传送带向锅炉输入掺烧工业废布料，给煤机输出的煤料组分为褐煤75％+10％矸石、烟煤25％，此时工业废布料相对给煤机输出煤料的折算系数为0.88，因此当工业废布料投料速度约15t/h时，给煤量可降至约为151.8t/h，节约了燃煤，而且同时焚烧处理了大量工业废布料，有利于环保。

专利地区：福建

专利申请日期：2019-12-05

专利公开日期：2024-11-01

专利公告号：CN110762507B