本發(fā)明涉及電站鍋爐性能協(xié)同調(diào)整及污染物排放達(dá)量調(diào)整的控制方法，尤其是一種燃盡因子與風(fēng)箱差壓因子協(xié)同調(diào)整鍋爐性能的方法。
背景技術(shù)：
：電廠為達(dá)到NOx國家排放標(biāo)準(zhǔn)，普遍采用尾部脫硫、脫硝及采用低NOx燃燒技術(shù)等措施，因?yàn)閱我坏募夹g(shù)很難達(dá)到低NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何利用現(xiàn)有鍋爐本身控制手段及現(xiàn)有燃燒器，深度挖掘火電機(jī)組節(jié)能減排能力，采取經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)手段，降低污染物排放，開發(fā)火電機(jī)組深度協(xié)調(diào)技術(shù)，成為新的研究課題。國內(nèi)電廠大多采用我們所熟知的分級(jí)，即分一、二次風(fēng)的調(diào)整燃燒技術(shù)，此技術(shù)對(duì)于污染物如NOx排放調(diào)整效果有限，而采用燃燒器燃盡風(fēng)技術(shù)與風(fēng)箱差壓技術(shù)相結(jié)合，作為火電機(jī)組節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)手段是一個(gè)全新的控制手段。燃盡因子與風(fēng)箱差壓因子的控制比較困難。其原因主要有:(1)新興的低NOx燃燒器技術(shù)后，沒有相應(yīng)的污染物控制手段；(2)在保證污染物排放達(dá)標(biāo)情況下，鍋爐性能無法達(dá)到最佳，即鍋爐效率最佳。燃盡風(fēng)因子與風(fēng)箱差壓因子多模型控制的必要性：控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性與鍋爐性能工況點(diǎn)密切相關(guān)，機(jī)組的對(duì)象特性隨著因子多模型工況點(diǎn)變化而發(fā)生明顯變化，特別是對(duì)于鍋爐效率及NOx排放量現(xiàn)象更為突出。由于機(jī)組工況點(diǎn)變化影響鍋爐性能，從而直接影響鍋爐效率，NOx排放量亦隨之變化，因此需要得出最佳控制點(diǎn)。通常當(dāng)燃盡風(fēng)因子增大時(shí)，鍋爐燃燒改善，但NOx排放增加；而當(dāng)風(fēng)箱差壓因子增大時(shí)，鍋爐燃燒惡化，但NOx排放降低，會(huì)導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)特性函數(shù)的滯后和慣性時(shí)間常數(shù)以及靜態(tài)增益都呈現(xiàn)明顯變化的趨勢。因此當(dāng)鍋爐的工況點(diǎn)發(fā)生變化的時(shí)候，繼續(xù)使用初始的參數(shù)控制鍋爐運(yùn)行模型將導(dǎo)致控制效果變差，甚至引發(fā)鍋爐性能的不穩(wěn)定。因此，需要引入多個(gè)工況下燃盡因子、風(fēng)箱差壓因子的模型，并且針對(duì)每個(gè)工況下的模型設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制方法，以保證最佳的控制效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種燃盡因子與風(fēng)箱差壓因子協(xié)同調(diào)整鍋爐性能的方法，能夠在鍋爐運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)保證鍋爐機(jī)組性能穩(wěn)定，保持鍋爐相對(duì)高的效率，減少NOx排放量。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種燃盡因子與風(fēng)箱差壓因子協(xié)同調(diào)整鍋爐性能的方法，包括：步驟1：風(fēng)箱差壓因子在風(fēng)壓最大值30％-50％的范圍內(nèi)，以及燃盡風(fēng)開度在25％～40％范圍內(nèi)，選取典型工況點(diǎn)；步驟2、通過鍋爐在所述典型工況點(diǎn)處的鍋爐效率值、NOx排放量值得到如下關(guān)系：NOx排放量S與風(fēng)箱差壓因子x的函數(shù)關(guān)系：S＝642.86x2-1278.6x+880.57；NOx排放量S與燃盡因子y的函數(shù)關(guān)系：S＝16095y-1.175；鍋爐效率z與風(fēng)箱差壓因子x和燃盡因子y之間的關(guān)系步驟3：計(jì)算鍋爐效率在一定范圍內(nèi)的NOx排放量的最小值；得到此時(shí)風(fēng)箱差壓因子和燃盡因子；步驟4：調(diào)整鍋爐的風(fēng)箱差壓因子和燃盡因子達(dá)到NOx排放量的最小值時(shí)候的值。優(yōu)選的是，所述鍋爐效率的范圍為：90～95％。優(yōu)選的是，鍋爐效率在91.9％時(shí)，風(fēng)箱差壓因子為1.0kPa、燃盡因子為35％時(shí)，所述NOx的排放量達(dá)到最小值228mg/Nm3。優(yōu)選的是，所述鍋爐燃用的煤種采用褐煤。優(yōu)選的是，使用最小二乘法求取所述排放量的最小值。本發(fā)明所述的有益效果：引入多個(gè)工況下燃盡因子、風(fēng)箱差壓因子的模型，并將多個(gè)工況下的鍋爐性能進(jìn)行對(duì)比，得到燃盡因子、差壓因子與鍋爐效率的關(guān)系，并采用此關(guān)系式對(duì)鍋爐的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，找到鍋爐效率高、NOx排放量低的最優(yōu)鍋爐運(yùn)行參數(shù)，提高電站鍋爐系統(tǒng)的鍋爐性能，使污染物排放達(dá)標(biāo)、降低NOx排放量，能夠有效提高火電機(jī)組鍋爐的性能。附圖說明圖1為本發(fā)明所述的風(fēng)箱差壓調(diào)節(jié)控制原理圖。圖2為本發(fā)明所述的燃盡因子調(diào)節(jié)控制原理圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。如圖1所示，本發(fā)明提供一種燃盡因子與風(fēng)箱差壓因子協(xié)同調(diào)整鍋爐性能的方法，包括如下步驟：選取電站鍋爐燃盡風(fēng)因子、風(fēng)箱差壓因子的典型工況點(diǎn)，風(fēng)箱差壓因子在風(fēng)壓最大值30％-50％的范圍內(nèi)，以及燃盡風(fēng)開度在25％～40％范圍內(nèi)，選取典型工況點(diǎn)，其中風(fēng)壓范圍為：2～4.5kPa；在鍋爐運(yùn)行工況下，在典型工況點(diǎn)處采集大量的的鍋爐效率值、NOx排放量值，通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的總結(jié)，通過經(jīng)驗(yàn)得到排放量和風(fēng)箱差壓因子、排放量和燃盡因子的關(guān)系，鍋爐效率和風(fēng)箱差壓因子、燃盡因子的關(guān)系獲得如下關(guān)系：NOx排放量S與風(fēng)箱差壓因子x的函數(shù)關(guān)系：S＝642.86x2-1278.6x+880.57；NOx排放量S與燃盡因子y的函數(shù)關(guān)系：S＝16095y-1.175；鍋爐效率z與風(fēng)箱差壓因子x和燃盡因子y之間的關(guān)系計(jì)算鍋爐效率在一定范圍內(nèi)的NOx排放量的最優(yōu)值，其中鍋爐效率為90％～95％之間。計(jì)算鍋爐效率在一定范圍內(nèi)的NOx排放量的最小值；得到此時(shí)風(fēng)箱差壓因子和燃盡因子；調(diào)整鍋爐的風(fēng)箱差壓和燃盡風(fēng)開度使風(fēng)箱差壓因子和燃盡因子達(dá)到NOx排放量的最小值時(shí)候的值。作為一種優(yōu)選，使用最小二乘法求取所述排放量的最小值。作為另一種優(yōu)選，也可以采用曲線擬合方式求取排放量的最小值。本實(shí)施例中所稱燃盡風(fēng)開度即為燃盡因子，風(fēng)箱差壓即為風(fēng)箱差壓因子。實(shí)施例1鍋爐機(jī)組在運(yùn)行條件為：風(fēng)箱差壓為0.6kPa，燃盡風(fēng)調(diào)整比例為：上層、中層和下層的燃盡風(fēng)開度均為35％，二次風(fēng)開度方式選用束腰配風(fēng)方式，爐膛出口氧量為3.0％時(shí)，此時(shí)鍋爐機(jī)組的效率為90.6％，經(jīng)過計(jì)算得到此時(shí)NOx的排放量為293mg/Nm3。實(shí)施例2鍋爐機(jī)組在運(yùn)行條件為：風(fēng)箱差壓為0.8kPa，燃盡風(fēng)調(diào)整比例為：上層、中層和下層的燃盡風(fēng)開度均為35％，二次風(fēng)開度方式選用束腰配風(fēng)方式，爐膛出口氧量為3.0％時(shí)，此時(shí)鍋爐機(jī)組的效率為91.4％，經(jīng)過計(jì)算得到此時(shí)NOx的排放量為252mg/Nm3。實(shí)施例3鍋爐機(jī)組在運(yùn)行條件為：風(fēng)箱差壓為1.0kPa，燃盡風(fēng)調(diào)整比例為：上層、中層和下層的燃盡風(fēng)開度均為35％，二次風(fēng)開度方式選用束腰配風(fēng)方式，爐膛出口氧量為3.2％時(shí)，此時(shí)鍋爐機(jī)組的效率為91.9％，經(jīng)過計(jì)算得到此時(shí)NOx的排放量為228mg/Nm3。實(shí)施例4鍋爐機(jī)組在運(yùn)行條件為：風(fēng)箱差壓為1.43kPa，燃盡風(fēng)調(diào)整比例為：上層、中層和下層的燃盡風(fēng)開度均為35％，二次風(fēng)開度方式選用束腰配風(fēng)方式，爐膛出口氧量為2.6％時(shí)，此時(shí)鍋爐機(jī)組的效率為92.7％，經(jīng)過計(jì)算得到此時(shí)NOx的排放量為380mg/Nm3。實(shí)施例5鍋爐機(jī)組在運(yùn)行條件為：風(fēng)箱差壓為1.75kPa，燃盡風(fēng)調(diào)整比例為：上層30％、中層和下層的燃盡風(fēng)開度均為35％，二次風(fēng)開度方式選用束腰配風(fēng)方式，爐膛出口氧量為2.6％時(shí)，此時(shí)鍋爐機(jī)組的效率為93.2％，經(jīng)過計(jì)算得到此時(shí)NOx的排放量為355mg/Nm3。實(shí)施例6鍋爐機(jī)組在運(yùn)行條件為：風(fēng)箱差壓為2.19kPa，燃盡風(fēng)調(diào)整比例為：上層、中層和下層的燃盡風(fēng)開度均為35％，二次風(fēng)開度方式選用束腰配風(fēng)方式，爐膛出口氧量為2.7％時(shí)，此時(shí)鍋爐機(jī)組的效率為94.3％，經(jīng)過計(jì)算得到此時(shí)NOx的排放量為340mg/Nm3。為了方便表示，風(fēng)箱壓差可以稱為風(fēng)箱壓差因子，燃盡風(fēng)開度可以稱為燃盡風(fēng)開度因子。表1鍋爐效率風(fēng)箱差壓(kPa)燃盡風(fēng)開度NOx排放量(mg/Nm3)實(shí)施例190.6％0.635％293實(shí)施例291.4％0.835％252實(shí)施例391.9％1.035％228實(shí)施例492.7％1.4335％380實(shí)施例593.4％1.7535％355實(shí)施例694.3％2.1935％340從表1中可以看出，當(dāng)鍋爐效率在91.9％時(shí)，風(fēng)箱差壓因子為1.0kPa、燃盡因子為35％時(shí)，NOx的排放量達(dá)到最小值228mg/Nm3，此時(shí)為鍋爐機(jī)組運(yùn)行的最優(yōu)情況。引入多個(gè)工況下燃盡因子、風(fēng)箱差壓因子的模型，并且針對(duì)每個(gè)工況下的相應(yīng)的控制方法，能夠提高電站鍋爐系統(tǒng)的鍋爐性能，使污染物排放達(dá)標(biāo)、降低NOx排放，能夠有效提高火電機(jī)組運(yùn)行過程中鍋爐效率。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。當(dāng)前第1頁1 2 3