四角切圆锅炉精细化燃烧配风控制系统及方法.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CN113639266A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202111075710.7F23L9/00(2006.01)(22)申请日2021.09.14F23N5/00(2006.01)F23M11/04(2006.01)(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710032陕西省西安市碑林区兴庆路136号申请人华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂(72)发明人高林周俊波胡昕刘润汉王林吕永涛侯玉婷(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人何会侠(51)Int.Cl.F23D1/00(2006.01)F23C7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称四角切圆锅炉精细化燃烧配风控制系统及方法(57)摘要本发明公开了一种四角切圆锅炉精细化燃烧配风控制系统及方法，该系统包括核心的控制器及其三类采集输入回路和二次风箱小风门的开度控制输出回路。采集的三类传感器信号，包括煤质在线监测系统输出的在线煤质信号、来自给煤机的给煤量信号、安装在一次风粉管道上的一次风粉在线监测装置输出的一次风粉流量、风速信号。本发明基于当前煤质在线与风粉在线测量技术，实现配风燃烧控制的精细化。CN113639266ACN113639266A权利要求书1/1页1.一种四角切圆锅炉精细化燃烧配风控制系统，其特征在于：包括核心的控制器(8)及其三类采集输入回路和二次风箱小风门(7)的开度控制输出回路；三类采集输入回路包括与控制器(8)输入端连接的煤质在线监测系统(10)、与控制器(8)输入端连接的给煤机(4)以及与控制器(8)输入端连接的安装在一次风粉管道(5)上的一次风粉在线监测装置(9)，三类采集输入回路采集的三类传感器信号包括煤质在线监测系统(10)输出的在线煤质信号、来自给煤机(4)的给煤量信号、安装在一次风粉管道(5)上的一次风粉在线监测装置(9)输出的一次风粉流量、风速信号。2.权利要求1所述的四角切圆锅炉精细化燃烧配风控制系统的控制方法，其特征在于：首先计算每层燃烧器入炉煤质对应的单位煤量理论燃烧所需空气量，然后根据给煤机(4)输出的给煤量信号和一次风粉在线监测装置(9)输出的一次风粉流量、风速信号计算每个燃烧器的二次风量目标，并根据每个燃烧器的二次风量目标控制每个燃烧器对应的二次风箱小风门(7)开度，从而完成四角切圆锅炉的精细化配风控制。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：其中每层燃烧器入炉煤质对应的单位煤量理论燃烧所需空气量计算方法为，根据煤质在线监测系统(10)输出的煤质元素含量及化学反应方程式，计算理论燃烧所需氧量，进而计算单位煤量所需空气量；如煤质在线监测系统(10)不包含元素含量测量结果而只包含工业分析结果，则按煤质的挥发分划分不同的方法，对于挥发分小于15％的煤质忽略非碳元素燃烧所需空气量与煤质含氧量的影响，即直接利用含碳量计算理论燃烧所需空气量；对于挥发分高于20％的煤质，在根据含碳量计算单位煤量理论燃烧所需空气量的基础上乘以煤量比例系数，该煤量比例系数根据实际运行空气量与根据含碳量计算理论燃烧所需空气量的平均比值来近似估算；对于挥发分在15％与20％之间的煤质根据实际运行空气量与根据含碳量计算理论燃烧所需空气量的偏差大小，人工判断是否有必要根据高挥发分煤质即挥发分高于20％的方法进行修正。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：其中每个燃烧器的二次风量目标计算方法为，根据得到的单位煤量理论燃烧所需空气量，乘以每个燃烧器的煤量，即计算出每个燃烧器完全燃烧所需总空气量；如果一次风粉在线监测装置(9)输出每个一次风粉管道(5)对应的煤粉流量，则直接利用该煤粉流量作为对应燃烧器的煤量，并进而直接用对应燃烧器的煤量乘以单位煤量理论燃烧所需空气量计算该燃烧器(3)对应的燃烧器完全燃烧所需空气量；如果一次风粉在线监测装置(9)只能输出各粉管之间的煤粉流量偏差比，则还需先计算各粉管中煤粉流量占比，逐一乘以给煤机(4)输出的给煤量信号作为对应燃烧器的煤量，进而乘以单位煤量理论燃烧所需空气量计算该燃烧器(3)对应的燃烧器完全燃烧所需空气量；每个燃烧器完全燃烧所需空气量还需乘以90％后减掉一次风粉在线监测装置(9)输出的对应一次风粉管道(5)中流过的一次风流量，剩余所需风量作为该燃烧器所需配风的二次风量控制目标。5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：每个燃烧器的二次风配风控制方法，首先控制器根据各燃烧器所需配风的二次风量控制目标，控制二次风箱(6)出口二次风箱小风门(7)开度，使每个燃烧器二次风箱小风门(7)流过的风量等于计算出的二次风量控制目标。2CN113639266A说明书1/4页四角