一种燃煤电厂锅炉氧量优化控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114135898A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111162376.9(22)申请日2021.09.30(71)申请人华电电力科学研究院有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区西湖科技经济园西园一路10号(72)发明人揭其良乔璐马韧松王东健董胜军孙佩宇李一峰王兴龙玄济铭杨冬郑成周睿岳冠彤(74)专利代理机构杭州天欣专利事务所(普通合伙)33209代理人张狄峰(51)Int.Cl.F23N3/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种燃煤电厂锅炉氧量优化控制方法(57)摘要本发明公开了一种燃煤电厂锅炉氧量优化控制方法，属于自动控制技术领域，本发明方法的核心思想为优化氧量PID调节器的输出量纲为风量，可以直接与煤量对应的风量叠加而得到锅炉风量指令；优化使用机组发电负荷经过f(x)折线函数插值而得出全负荷工况氧量目标值，运行人员可以适当手动修改偏置值进行叠加修正；优化设置氧量PID调节器的高限引脚参数，能够有效防止送风量过大而引起送风机过电流保护跳闸并且具有氧量PID调节器输出增大方向的抗积分饱和功能；优化设置氧量PID调节器的低限引脚参数，能够有效防止锅炉总风量低低保护动作并且具有氧量PID调节器输出减小方向的抗积分饱和功能。CN114135898ACN114135898A权利要求书1/1页1.一种燃煤电厂锅炉氧量优化控制方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：组态送风调节逻辑，包含氧量PID调节器和风量PID调节器；第二步：对氧量PID调节器的设定值SP进行全负荷工况自动设定优化处理；第三步：对氧量PID调节器的高限引脚参数进行抗积分饱和功能优化处理；第四步：对氧量PID调节器的低限引脚参数进行抗积分饱和功能优化处理；第五步：根据入炉煤质情况、锅炉氧量调节和送风机出力特性，整定控制参数；第一步中，风量PID调节器的输出作为送风机执行机构的指令，风量PID调节器的高限值为执行机构指令最大值，风量PID调节器的低限值为执行机构指令最小值；氧量PID调节器的输出作为送风量调节回路的闭环修正指令值，与锅炉煤量经过f(x)折线函数计算得到的粗调风量相加运算形成入炉的总风量指令，从而保证锅炉氧量的无差调节；第二步中，氧量调节的定值是整个氧量和风量控制系统的核心，根据机组发电负荷不同，氧量定值随之反方向随动；氧量定值为机组发电负荷经过f(x)折线函数插值而得出全负荷工况氧量目标值，运行人员适当手动修改偏置值进行叠加修正；第三步中，为了防止送风量过大而引起送风机过电流保护跳闸，对送风指令进行大值限制，氧量PID调节器的高限引脚参数不设置为某一固定常数定值，而是锅炉风量最大允许出力值减去锅炉煤量经过f(x)折线函数计算得到的粗调风量的实时动态差值；第四步中，为了防止送风量过小引起锅炉总风量低低主保护动作而触发锅炉MFT，对送风指令进行小值限制，氧量PID调节器的低限引脚参数不设置为某一固定常数定值，而是锅炉风量最小值减去锅炉煤量经过f(x)折线函数计算得到的粗调风量的实时动态差值；第五步中，根据入炉煤质情况、锅炉氧量调节和送风机出力特性，正确设置锅炉风量允许最大出力值、锅炉风量最小值、经由锅炉煤量对应的风量指令f(x)折线函数控制参数、经由机组发电负荷对应的氧量指令f(x)折线函数控制参数。2.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉氧量优化控制方法，其特征在于：第五步中，锅炉风量最大允许出力值能够防止送风量过大而引起送风机过电流保护跳闸，锅炉风量最小值能够防止送风量过小引起锅炉总风量低低主保护动作而触发锅炉MFT，锅炉煤量对应的风量指令f(x)折线函数控制参数能够满足氧量PID调节器的输出值长时间接近零值，机组发电负荷对应的氧量指令f(x)折线函数控制参数能够满足运行人员手动修正氧量偏置值长时间接近零值。2CN114135898A说明书1/6页一种燃煤电厂锅炉氧量优化控制方法技术领域[0001]本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种燃煤电厂锅炉氧量优化控制方法，具体地说是在机组DCS中优化锅炉氧量的控制策略和调节参数，实现锅炉氧量的优化控制。背景技术[0002]锅炉氧量是燃煤电厂送风控制系统的重要调节参数，对保证锅炉的安全、经济运行起着非常重要的作用。若送风量相对于燃料量太少、氧量太低，可能导致锅炉熄火事故；若送风量过多、氧量过高也不经济。因此，研究一种全负荷工况下锅炉氧量自动控制方法具有重要意义。[0003]近些年有众多学者对燃煤锅炉氧量控制系统和方法进行了分析研究。例如公告号为CN101063872B的专利：锅炉氧量优化系统，该发明运用高级优化、建模和控制技术来优化控制矿物燃料机组的锅炉氧量。该发明并未具体