锅炉装置的先进控制系统和控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114673981A(43)申请公布日2022.06.28(21)申请号202210438016.5G05B11/32(2006.01)(22)申请日2022.04.25G05B13/04(2006.01)(71)申请人四川泸天化创新研究院有限公司地址646000四川省泸州市江阳区二环路南二段606号1栋(72)发明人张小娟黄涛黄见东辜凯德王绍贵傅利才刘孔满周锡江蒋弟勇刘永星刘鑑汪国瑜(74)专利代理机构成都中亚专利代理有限公司51126专利代理师赵婷(51)Int.Cl.F22B35/00(2006.01)F22B35/18(2006.01)F23N1/02(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称锅炉装置的先进控制系统和控制方法(57)摘要本发明涉及控制技术领域，公开了锅炉装置的先进控制系统和控制方法。本发明可以实现多台，尤其是两台炉的自动控制，辅炉能够根据主调炉运行情况通过控制辅炉负荷控制来平衡主调炉的氧含量。整个过程由先进控系统根据读取DCS的数据信息，通过模型预测变化趋势，实现自动判断和调整控制目标。该过程均由先进控制系统完成不需要操作员人为干预，大大提高了锅炉生产过程的自控率，锅炉装置生产过程实时处于精确计算的最佳状态，实现了锅炉装置运行自动化和智能化控制。CN114673981ACN114673981A权利要求书1/2页1.锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，包含以下步骤：根据锅炉装置预设参数得到给煤机的给煤总量理论值；将给煤总量的当前实际值与给煤总量理论值进行比较得到优化参数；以及利用该优化参数对锅炉装置进行多项优化控制；其中，锅炉装置包含一个主调炉和至少一个辅炉，所述根据锅炉装置预设参数得到给煤机的操作变量理论值的方法包含：通过预设主调炉的主蒸汽量计算得到主调炉的给煤总量理论值；以及通过预设辅炉的目标负荷、主调炉与辅炉的负荷偏差调节计算得到辅炉的给煤总量理论值。2.如权利要求1所述的锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，所述通过预设辅炉的目标负荷、主调炉与辅炉的负荷偏差调节计算得到辅炉的给煤总量理论值的方法包含以下两种情况：当主调炉与辅炉的负荷偏差在预设范围内时，根据目标负荷与实际负荷的差计算得到辅炉的给煤总量理论值；当主调炉与辅炉的负荷偏差在预设范围外时，自动调节辅炉负荷至负荷偏差回至预设范围内，再根据辅炉的目标负荷与实际负荷的差计算得到辅炉的给煤总量理论值。3.如权利要求2所述的锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，当主调炉与辅炉的负荷偏差在预设范围内，且主调炉与辅炉的氧含量偏差在预设范围外时，先自动调节辅炉负荷至氧含量偏差回到预设范围内，再根据目标负荷与实际负荷的差计算得到辅炉的给煤总量理论值。4.如权利要求2所述的锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，当主调炉与辅炉的负荷偏差在预设范围外，且主调炉与辅炉的氧含量偏差在预设范围外时，自动调节辅炉负荷至负荷偏差与氧含量偏差均回至预设范围内，再根据辅炉的目标负荷与实际负荷的差计算得到辅炉的给煤总量理论值。5.如权利要求1所述的锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，所述多项优化控制包括多炉优化控制、煤质变化响应优化控制、主蒸汽压力优化控制、氧含量优化控制、给煤机优化控制和风机优化控制。6.如权利要求5所述的锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，所述多炉优化控制的具体方法包含：识别判断主调炉和辅炉，对主调炉进行母管压力调节，使主蒸汽压力保持在工艺要求范围内；对辅炉进行多角度约束负荷调节，配合主调炉完成对主蒸汽压力的控制；其中，所述多角度约束包括主调炉与辅炉负荷偏差控制、主调炉氧含量纠偏控制，通过控制主调炉与辅炉负荷偏差，协调控制主调炉氧含量。7.如权利要求5所述的锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，所述煤质变化响应优化控制的具体方法包含：通过当前时间段给煤总量对蒸汽产量情况，计算出当前煤种对蒸汽的增益，通过不同时间段煤对蒸汽的增益对煤质进行判断，当煤热值变大，煤对蒸汽的增益变大则适当的调小给煤的变频输出值，热值变小，煤对蒸汽的增益减小则适当的增大给煤的变频输出值，维持锅炉负荷稳定。8.如权利要求5所述的锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，主蒸汽压力优化控制的2CN114673981A权利要求书2/2页具体方法包含：预测管网压力变化，提前调节进煤、风量进行控制，使用主调炉，进行蒸汽管网压力的压力控制，同时引入蒸汽用户流量作为前馈变量，辅炉读取到蒸汽用户流量变化信息，对辅炉进行微调。9.如权利要求5所述的锅炉装置的先进控制方法，其特征在于，所述氧含量优化控制的具体方法包含：辅炉通过调节二次风，使锅炉内的氧气含量控制在目标值；主调炉，根据主蒸汽压力进行负荷调节，当锅炉负荷处于稳态时，通过二次