一种锅炉燃烧器二次小风门配风均匀调节装置及方法与流程

本发明涉及锅炉燃烧器，具体涉及一种锅炉燃烧器二次小风门配风均匀调节装置及方法。

背景技术：

1、作为锅炉的心脏，燃烧器的性能直接影响锅炉的热效率、运行稳定性及环保指标，锅炉燃烧器通过燃料喷射系统将天然气、柴油、生物质等燃料以雾化或气态形式喷入燃烧室，同时利用风机将空气按特定流速和比例送入，形成可燃混合物，其中，二次小风门位于锅炉风道中，主要作用是调节进入锅炉的空气量，通过调整风门的开度，可以控制燃烧过程中的氧气供应，从而影响火焰的形状、温度和燃烧效率，合理的风门设置能够使燃料充分燃烧，减少有害气体排放，提高能源利用效率。

2、但是，传统的二次小风门配风存在以下缺点：

3、传统风门仅依靠单一电动挡板机械定位调节，无风道实时风量反馈、无流场整流结构，开度相同但实际风速、风量不一致，风粉匹配失衡，无法满足人们的使用需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锅炉燃烧器二次小风门配风均匀调节装置，以解决现有技术中传统风门仅依靠单一电动挡板机械定位调节，无风道实时风量反馈、无流场整流结构导致风粉匹配失衡的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提出了一种锅炉燃烧器二次小风门配风均匀调节装置，所采用的技术方案是：

3、一种锅炉燃烧器二次小风门配风均匀调节装置，包括：

4、固定底座；

5、连接台，设置于所述固定底座顶端，且其位置可调；

6、配风调节组件，安装于所述连接台，用于对进风气流进行导向和流量预分配；所述配风调节组件包括至少一组可调节角度和位置的导风板，以及用于检测所述导风板出风侧风速的风速传感单元；

7、配风均匀组件，安装于所述连接台上，且位于所述配风调节组件的下游，用于将经预分配的进风气流进行流场整流和均匀化处理；所述配风均匀组件包括若干可调整迎风角的匀风片，用于对经预分配的进风气流进行分流整流；

8、就地闭环均衡控制单元，分别与所述配风调节组件及配风均匀组件电性连接，用于依据所述风速传感单元反馈的风速数据，自适应调节所述导风板的角度、位置及所述匀风片的迎风角，以实现同层各燃烧器二次风量的均衡分配。

9、进一步地，所述配风调节组件包括两个对称设置的配风调节件，每一所述配风调节件均包括立板、第一安装板和第二安装板，所述立板垂直安装于所述连接台，所述第一安装板和第二安装板分别固定于所述立板的上下两端；

10、所述第一安装板与第二安装板之间转动连接有转轴，所述转轴的中部固定有组装架，所述组装架的中部固定安装有推动气缸，所述导风板安装在推动气缸的活动端。

11、进一步地，所述立板上活动安装有位于第二安装板上方的角度气缸，所述角度气缸的活动端与所述转轴的一端活动连接，用于驱动所述转轴转动以改变所述导风板的导风方向。

12、进一步地，所述导风板的一侧固定安装有至少一个活动杆，所述活动杆与所述组装架滑动配合，所述推动气缸用于驱动所述导风板沿所述活动杆轴向移动以改变导风位置。

13、进一步地，所述风速传感单元为固定安装于所述导风板顶端的风速传感器；所述导风板的表面还开设有若干用于引导气流走向的导风槽；所述导风槽沿着导风板的高度方向均匀布设；两个所述配风调节件的第一安装板之间固定连接有滤网，所述滤网位于所述导风板的进风侧。

14、进一步地，所述配风均匀组件包括均匀台和均匀壳，所述均匀壳内设置有由驱动单元驱动的主动伞状斜齿轮，以及与所述主动伞状斜齿轮啮合的从动伞状斜齿轮；

15、所述从动伞状斜齿轮的中心固定有贯穿至所述均匀壳外的方向轴，所述方向轴上固定有若干个活动壳，所述活动壳沿着方向轴的长度方向均匀布设；所述匀风片固定于所述活动壳的两侧。

16、进一步地，所述就地闭环均衡控制单元包括控制机壳，所述控制机壳上设置有风量偏差显示屏、风门开度显示模块、超限声光告警模块及故障自检模块，所述控制机壳上还设置有用于与锅炉dcs系统通讯连接的若干个接口。

17、进一步地，所述固定底座顶端的两侧固定有滑行导轨，所述连接台（5）底端的两侧固定有与所述滑行导轨滑动配合的滑行块。

18、进一步地，所述固定底座顶端的中部固定有对称设置的限位板，两个所述限位板之间转动连接有丝杆，所述丝杆上螺纹连接有与固定底座滑动连接的位移块，所述位移块的顶端与所述连接台的底部固定连接，通过转动所述丝杆驱动所述连接台沿所述滑行导轨平移。

19、本发明还提出了一种锅炉燃烧器二次小风门配风均匀调节方法，基于上述的锅炉燃烧器二次小风门配风均匀调节装置，包括如下步骤：

20、二次风进入风道后首先流经上游的配风调节组件，通过调整导风板的俯仰角度与轴向位置，改变进风气流的流向与通流截面积，对二次风进行流量预分配与流向引导；

21、经预分配的进风气流流入位于配风调节组件下游的配风均匀组件，通过调整匀风片的迎风角度，对经预分配的进风气流进行分流整流，抑制气流偏流与涡流，实现二次风的流场均匀化处理；

22、通过配风调节组件的风速传感单元实时采集导风板出风侧的风速数据，换算得到对应二次风支路的实时风量，并上传至就地闭环均衡控制单元；

23、就地闭环均衡控制单元比对同层各燃烧器对应二次风支路的风量偏差，当偏差超出预设阈值时，生成调节指令并反馈至配风调节组件与配风均匀组件的驱动机构，同步调整导风板的角度、位置以及匀风片的迎风角，将各支路风量偏差控制在允许范围内，实现二次小风门的均匀配风闭环调节。

24、与现有技术相比，本技术的具有以下的有益效果：

25、本发明设置配风调节组件，通过调整导风板的俯仰角度与轴向位置，改变进风气流的流向与通流截面积，对二次风进行流量预分配与流向引导；设置配风均匀组件，通过调整匀风片的迎风角度，对气流进行分流整流，抑制气流偏流与涡流，实现二次风的流场均匀化处理，从风箱源头消除偏流涡流，同层每只燃烧器二次风量天然均等，提高炉内空气动力场的规整和稳定性。

26、同时，通过上游配风预调节、下游流场匀化和就地闭环反馈的三级结构，突破传统单一挡板仅能机械定位、无风量反馈的局限，可依据实时风速数据自适应修正导风板与匀风片状态，将同层各燃烧器二次风量偏差控制在允许范围内，从根源解决风门开度一致但实际风量不均、风粉匹配失衡的问题，提升锅炉燃烧稳定性、热效率与环保排放水平。

27、所述配风调节组件包括两个对称设置的配风调节件，每一所述配风调节件均包括立板、第一安装板和第二安装板，所述立板垂直安装于所述连接台，所述第一安装板和第二安装板分别固定于所述立板的上下两端；

28、所述第一安装板与第二安装板之间转动连接有转轴，所述转轴的中部固定有组装架，所述组装架的中部固定安装有推动气缸，所述导风板安装在推动气缸的活动端。配风调节组件结构刚度强、运行平稳，可对两侧风道气流进行对称化预分配，避免单侧气流偏斜引发的流场紊乱。

29、所述立板上活动安装有位于第二安装板上方的角度气缸，所述角度气缸的活动端与所述转轴的一端活动连接，用于驱动所述转轴转动以改变所述导风板的俯仰角度导风方向。通过角度气缸驱动转轴偏转，可无级调整导风板的俯仰导风角度，精准改变气流导向角度，实现风向维度的灵活调节，能够适配不同负荷下的气流导向需求，拓宽装置的工况适用范围。

30、所述导风板的一侧固定安装有至少一个活动杆，所述活动杆与所述组装架滑动配合，所述推动气缸用于驱动所述导风板沿所述活动杆轴向移动以改变导风位置。活动杆与组装架滑动配合为导风板移动提供刚性导向，提升伸缩调节的平稳性与抗偏载能力；通过轴向移动改变导风板的遮挡位置，可灵活调节风道通流截面积，精准控制单支路的风量通量。

31、所述风速传感单元为固定安装于所述导风板顶端的风速传感器；所述导风板的表面还开设有若干用于引导气流走向的导风槽；所述导风槽沿着导风板的高度方向均匀布设；两个所述配风调节件的第一安装板之间固定连接有滤网，所述滤网位于所述导风板的进风侧。导风板表面的导风槽可梳理气流走向，降低气流紊流与局部涡流；进风侧滤网可过滤气流中粉尘杂质，保护内部调节机构免受磨损；风速传感器直接布置于导风板出风侧，采集的风速数据更贴近实际配风状态，显著提升风量换算的准确性。

32、所述配风均匀组件包括均匀台和均匀壳，所述均匀壳内设置有由驱动单元驱动的主动伞状斜齿轮，以及与所述主动伞状斜齿轮啮合的从动伞状斜齿轮；

33、所述从动伞状斜齿轮的中心固定有贯穿至所述均匀壳外的方向轴，所述方向轴上固定有若干个活动壳，所述活动壳沿着方向轴的长度方向均匀布设；所述匀风片固定于所述活动壳的两侧。采用伞齿轮副传动带动方向轴同步偏转，传动精度高、同步性好，可使轴向上所有匀风片同步调整迎风角度，保证风道全截面的整流力度一致，提升流场均匀化处理的稳定性与可靠性。

34、所述就地闭环均衡控制单元包括控制机壳，所述控制机壳上设置有风量偏差显示屏、风门开度显示模块、超限声光告警模块及故障自检模块，所述控制机壳上还设置有用于与锅炉dcs系统通讯连接的若干个接口。可就地直观显示风量偏差与风门开度状态，具备超限声光告警与故障自检能力，便于现场运维人员快速排查异常；预留 dcs 系统通讯接口，可接入锅炉主控系统实现远程监控与数据交互，提升运维效率与系统运行安全性。

35、所述固定底座顶端的两侧固定有滑行导轨，所述连接台底端的两侧固定有与所述滑行导轨滑动配合的滑行块。通过滑行导轨与滑行块的配合为连接台提供平移导向，大幅降低移动摩擦阻力，提升整体装置位置调整的顺畅性与移动过程中的平行度，保证位置调节精度。

36、所述固定底座顶端的中部固定有对称设置的限位板，两个所述限位板之间转动连接有丝杆，所述丝杆上螺纹连接有与固定底座滑动连接的位移块，所述位移块的顶端与所述连接台的底部固定连接，通过转动所述丝杆驱动所述连接台沿所述滑行导轨平移。采用丝杆传动方式驱动连接台整体平移，传动精度高、具备自锁特性，可精准调整装置在风道内的安装位置，适配不同风道尺寸与现场安装工况，提升装置的通用性。