煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化方法及系統(tǒng)，該方法包括：實(shí)時(shí)調(diào)整每根煤粉輸送管的煤粉流速和煤粉濃度，使得各煤粉輸送管的煤粉流速偏差小于±5%，煤粉質(zhì)量流量偏差小于±10%；根據(jù)每只煤粉燃燒器當(dāng)前二次風(fēng)量、煤粉輸入量和一次風(fēng)的空氣含量，得到每個(gè)燃燒器的空燃比數(shù)值或過(guò)量空氣系數(shù)，通過(guò)調(diào)整煤粉燃燒器的二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)，使各煤粉燃燒器之間的空燃比偏差小于±10%；根據(jù)飛灰含碳量、尾部煙氣中的氧量和一氧化碳濃度的變化趨勢(shì)調(diào)整輸煤量和二次風(fēng)量，使各燃燒器的空燃比或過(guò)量空氣系數(shù)達(dá)到最佳設(shè)定值。本發(fā)明，通過(guò)煤粉分配調(diào)平以及燃燒器內(nèi)空燃比的合理調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了煤粉鍋爐燃燒過(guò)程的數(shù)字化控制和優(yōu)化，優(yōu)化鍋爐燃燒過(guò)程。
【專利說(shuō)明】煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大型燃煤電廠煤粉鍋爐，具體涉及煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)火電廠節(jié)能減排的重要技術(shù)途徑。對(duì)于大型煤粉鍋爐，運(yùn)行中煤粉燃料的分配是否均勻，一、二次配風(fēng)是否合理，將直接影響到機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保水平。由于鍋爐爐內(nèi)煤粉燃燒過(guò)程的復(fù)雜性，運(yùn)行人員只能根據(jù)自己長(zhǎng)期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行燃燒調(diào)整。
[0003]如今，國(guó)內(nèi)大型火電發(fā)電機(jī)組一般都配有DCS (Distributed Control System,分布式控制系統(tǒng))，DCS雖提高了鍋爐運(yùn)行的自動(dòng)化水平，但缺少對(duì)鍋爐燃燒運(yùn)行配風(fēng)、配煤方式的優(yōu)化。主要體現(xiàn)在:
[0004](I)煤粉鍋爐每臺(tái)磨煤機(jī)通常都配有4?8只煤粉燃燒器，由于煤粉鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，每只煤粉燃燒器輸入的煤粉質(zhì)量流量可能會(huì)發(fā)生改變而不盡相同，因此，需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)每只煤粉燃燒器的煤粉質(zhì)量流量，并保證每臺(tái)磨煤機(jī)各煤粉燃燒器之間的偏差不超過(guò)±10%，這就是煤粉分配調(diào)平。然而，由于沒(méi)有儀器可以直接在線測(cè)量煤粉質(zhì)量流量，因此，目前通常的作法是:在冷態(tài)工況下以空氣代替煤粉進(jìn)行分配調(diào)平的標(biāo)定，然后以可調(diào)縮孔擋板的調(diào)整空氣流速，這種分配調(diào)平方式可能會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)高的分配偏差，最高可達(dá)±30?±50%，不但影響鍋爐的安全運(yùn)行，也不利于降低煤耗以及污染物的排放。
[0005](2)現(xiàn)有的二次風(fēng)控制是根據(jù)鍋爐尾部煙氣中的含氧量作為反饋量進(jìn)行控制，沒(méi)有針對(duì)每個(gè)煤粉燃燒器的空燃比或過(guò)量空氣系數(shù)進(jìn)行精確調(diào)整。因此造成煤粉燃燒達(dá)不到最佳效果，效率較低，進(jìn)而影響煤粉鍋爐的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。
[0006]由此可見(jiàn)，對(duì)現(xiàn)有煤粉鍋爐的燃燒優(yōu)化控制方法進(jìn)行改進(jìn)，以進(jìn)一步提高煤粉燃燒的效率，使煤粉鍋爐可靠、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，是目前燃煤發(fā)電行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決現(xiàn)有煤粉鍋爐的燃燒優(yōu)化控制方式無(wú)法進(jìn)一步提高煤粉燃燒的效率及降低氮氧化物排放濃度的問(wèn)題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒優(yōu)化控制方法，包括以下步驟:
[0009]步驟10:實(shí)時(shí)調(diào)整各煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji和煤粉濃度Cji,使得各煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji偏差小于±5%,使各煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉質(zhì)量流量Qji偏差小于土 10%，其中，每根煤粉輸送管Tji的煤粉質(zhì)量流量Qji=粉煤濃度Cji X煤粉流速Vji X煤粉輸送管橫截面積Sji, j = I?m, m為每臺(tái)磨煤機(jī)的煤粉燃燒器個(gè)數(shù)，i=l?η, η為每臺(tái)鍋爐的磨煤機(jī)數(shù)量；
[0010]步驟20:根據(jù)每只煤粉燃燒器當(dāng)前二次風(fēng)量A2j1、煤粉輸入量Qji和一次風(fēng)的空氣含量Alji，調(diào)整相應(yīng)煤粉燃燒器的二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)，使各煤粉燃燒器之間的空燃比偏差小于±10%;根據(jù)飛灰含碳量、尾部煙氣中的氧量和一氧化碳濃度變化趨勢(shì)調(diào)整每根煤粉輸送管的煤粉流速Vj1、煤粉濃度Cji和每個(gè)燃燒器的二次風(fēng)量，使各燃燒器的空燃比達(dá)到最佳值。
[0011]在上述方法中，在步驟10中，通過(guò)設(shè)置在煤粉輸送管Tji上、下游的第一、第二傳感器得到所述煤粉流速Vm具體步驟如下:
[0012]步驟11、通過(guò)所述第一、第二傳感器分別得到煤粉在流動(dòng)過(guò)程中由靜電產(chǎn)生的第
一、第二隨機(jī)信號(hào)；
[0013]步驟12、采用交叉相關(guān)計(jì)算方法得到所述第一、第二隨機(jī)信號(hào)之間的時(shí)差Tji ；
[0014]步驟13、根據(jù)Vji=LjiZtji得到所述煤粉流速Vji，其中=Lji為相應(yīng)煤粉輸送管上第一、第二傳感器之間的距離。
[0015]在上述方法中，根據(jù)每一根所述煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji實(shí)時(shí)調(diào)整其上安裝的節(jié)流閥的開(kāi)度，使各煤粉輸送管Tji之間的煤粉流速Vji偏差小于±5%。[0016]在上述方法中，在步驟10中，通過(guò)設(shè)置在煤粉輸送管Tji內(nèi)的微波發(fā)射傳感器和微波接收傳感器得到所述煤粉濃度(^，具體步驟如下:
[0017]步驟14、測(cè)量煤粉輸送管Tji在沒(méi)有輸送煤粉狀態(tài)下的微波信號(hào)的諧振頻率Hji ；
[0018]步驟15、測(cè)量煤粉輸送管Tji在輸送煤粉狀態(tài)下微波信號(hào)的諧振頻率f2h ；
[0019]步驟16、根據(jù)Cji= Δ f,,Xkji計(jì)算得到所述煤粉濃度Cji，其中=Cji為煤粉濃度；Δ 為諧振頻率變化量，Λ fjfflj1-fZji ;kji為頻率濃度因子，根據(jù)磨煤機(jī)的原煤輸入量、各根煤粉輸送管內(nèi)的煤粉流速、煤粉濃度以及Hji和f2ji預(yù)先對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行標(biāo)定獲得。
[0020]在上述方法中，根據(jù)每一根所述煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji和煤粉濃度Cji實(shí)時(shí)調(diào)整其上安裝的節(jié)流閥的開(kāi)度和煤粉濃度調(diào)節(jié)板的角度，使各煤粉輸送管Tji之間的煤粉質(zhì)量流量Qji偏差小于土 10%。
[0021]在上述方法中，步驟20中包括以下步驟:
[0022]步驟21、根據(jù)公SaU= UZg X (A1i+AMi)計(jì)算得到每只煤粉燃燒器的煤
粉輸送管內(nèi)一次風(fēng)中空氣含量Alji ;式中-.Vji為第j只煤粉燃燒器的煤粉輸送管內(nèi)煤粉流速，Ali為第i臺(tái)磨煤機(jī)入口一次風(fēng)總量，AMi為第i臺(tái)磨煤機(jī)的密封風(fēng)總量；
[0023]步驟22、根據(jù)測(cè)量裝置得到單個(gè)燃燒器的二次風(fēng)量A2ji;由此計(jì)算出每只煤粉燃燒器的空燃比AFfaU + AZjiVFji,其中Fji為每只燃燒器的煤粉質(zhì)量流量。
[0024]步驟23、根據(jù)每個(gè)燃燒器內(nèi)的空燃比AFji實(shí)時(shí)調(diào)整每只煤粉燃燒器的二次風(fēng)AZji使得各燃燒器之間的空燃比AFji偏差小于土 10%。
[0025]步驟24、根據(jù)飛灰含碳量、煙氣含氧量和一氧化碳濃度調(diào)整每根煤粉輸送管的煤粉流速、煤粉濃度和每個(gè)燃燒器的二次風(fēng)量，使每個(gè)燃燒器內(nèi)的空燃比達(dá)到最佳值。
[0026]本發(fā)明還提供了一種煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化系統(tǒng)，包括煤粉分配調(diào)平控制裝置和二次風(fēng)控制調(diào)整裝置，
[0027]所述煤粉分配調(diào)平控制裝置包括第一控制單元和設(shè)置在每根煤粉輸送管內(nèi)的煤粉流速傳感器、煤粉濃度傳感器、節(jié)流閥以及設(shè)置在煤粉分配器內(nèi)的煤粉濃度調(diào)節(jié)板；所述煤粉流速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)獲得每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉流速Vji，并傳送給所述第一控制單元；所述煤粉濃度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)獲得每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉濃度Cji,并傳送給所述第一控制單元；所述第一控制單元上設(shè)有第一比較模塊和第一控制模塊，所述第一比較模塊根據(jù)每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉流速Vji和煤粉質(zhì)量流量Qji獲得各煤粉輸送管之間的煤粉流速偏差和煤粉質(zhì)量流量偏差，所述第一控制模塊根據(jù)所述煤粉流速偏差和煤粉質(zhì)量流量偏差發(fā)出第一控制信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整各煤粉輸送管內(nèi)的節(jié)流閥的開(kāi)度和各煤粉分配器內(nèi)的煤粉調(diào)整板的角度，使每組燃燒器之間的煤粉流速和煤粉質(zhì)量流量偏差分別小于土 5%和土 10%，其中，每根煤粉輸送管Tji的煤粉質(zhì)量流量Qji=粉煤濃度Cji X煤粉流速Vji X煤粉輸送管橫截面積Sji, j = I~m，m為煤粉燃燒器的個(gè)數(shù)，i=l~η，η為每臺(tái)鍋爐所配的磨煤機(jī)的數(shù)量；
[0028]所述燃燒器空燃比控制調(diào)整裝置包括第二控制單元以及設(shè)置在每根二次送風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速傳感器以及二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)，所述風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)得到二次送風(fēng)管中的二次風(fēng)流速，并傳送給所述第二控制單元；所述第二控制單元上設(shè)有第二比較模塊和第二控制模塊，所述第二比較模塊根據(jù)二次風(fēng)流速獲得每只煤粉燃燒器的當(dāng)前二次風(fēng)量A2y并根據(jù)當(dāng)前二次風(fēng)量A2j1、煤粉輸入量Qji和一次風(fēng)中的空氣含量Alji獲得每個(gè)燃燒器的空燃比和每個(gè)燃燒器之間的空燃比偏差；所述第二控制模塊根據(jù)各燃燒器的空燃比和每個(gè)燃燒器之間的空燃比偏差發(fā)出第二控制信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)煤粉燃燒器的二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)的開(kāi)度，使各燃燒器之間的空燃比偏差小于10% ;所述第二控制模塊根據(jù)根據(jù)飛灰含碳量、尾部煙氣中的氧量和一氧化碳濃度變化趨勢(shì)，發(fā)出第三控制信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整每根煤粉輸送管的煤粉流速',、煤粉濃度C^i和二次風(fēng)量和每個(gè)燃燒器二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)的開(kāi)度，使每只燃燒器的空燃比達(dá)到最佳值。
[0029]在上述系統(tǒng)中，所述煤粉流速傳感器包括設(shè)置在煤粉輸送管Tji上、下游的第一、第二傳感器，每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉流速Vji=Lji/!^, Lji為相應(yīng)煤粉輸送管上第一、第二傳感器之間的距離，Tji為采用交叉相關(guān)計(jì)算方法得到的第一、第二隨機(jī)信號(hào)之間的時(shí)差，第一、第二隨機(jī)信號(hào)為所述第一、第二傳感器檢測(cè)得到的煤粉在流動(dòng)過(guò)程中由靜電產(chǎn)生的信號(hào)。
[0030]在上述系統(tǒng)中，所述煤粉濃度傳感器包括設(shè)置在煤粉輸送管Tji內(nèi)的微波發(fā)射傳感器和微波接收傳感器，每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉濃度Cji= Δ fji X kji; Cji為煤粉濃度；Δ 為諧振頻率變化量，Λ^lji為煤粉輸送管L在沒(méi)有輸送煤粉狀態(tài)下的微波信號(hào)的諧振頻率，f2ji為煤粉輸送管Tji在輸送煤粉狀態(tài)下微波信號(hào)的諧振頻率，kj,為頻率濃度因子，根據(jù)磨煤機(jī)的原煤輸入量、各根煤粉輸送管內(nèi)的煤粉流速、煤粉濃度以及flji和￡2爿預(yù)先對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行標(biāo)定獲得。
[0031]本發(fā)明，通過(guò)煤粉分配調(diào)平以及一、二次風(fēng)量的合理調(diào)整，精確地控制每只煤粉燃燒器的空燃比，實(shí)現(xiàn)了煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化，大大提高了煤粉燃燒的效率，使煤粉鍋爐可靠、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，減少了尾氣排放，節(jié)能環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖一為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明提供的煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化方法及系統(tǒng)，通過(guò)煤粉分配調(diào)平以及一、二次風(fēng)量的合理調(diào)整，精確地控制每只煤粉燃燒器的空燃比，大大提高了煤粉燃燒的效率，下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)的說(shuō)明。
[0033]本發(fā)明提供煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化方法，包括以下步驟:
[0034]步驟10:實(shí)時(shí)調(diào)整各煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji和煤粉濃度Cji,使得各煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji偏差小于±5%,使各煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉質(zhì)量流量Qji偏差小于土 10%，其中，每根煤粉輸送管Tji的煤粉質(zhì)量流量Qji=粉煤濃度Cji X煤粉流速Vji X煤粉輸送管橫截面積Sji, j = I~m, m為每臺(tái)磨煤機(jī)的煤粉燃燒器個(gè)數(shù)，i=l~η, η為每臺(tái)鍋爐的煤粉磨煤機(jī)數(shù)量；
[0035]步驟20:實(shí)時(shí)調(diào)整每個(gè)燃燒器內(nèi)的空燃比或過(guò)量空氣系數(shù)，即根據(jù)每只煤粉燃燒器當(dāng)前二次風(fēng)量A2j1、煤粉輸入量Qji和一次風(fēng)的空氣含量Alji,調(diào)整相應(yīng)煤粉燃燒器的二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)，使各煤粉燃燒器之間的空燃比偏差小于±10% ;根據(jù)飛灰含碳量、尾部煙氣中的氧量和一氧化碳濃度變化趨勢(shì)調(diào)整每根煤粉輸送管的煤粉流速Vp煤粉濃度Cji和二次風(fēng)量，使各燃燒器的空燃比達(dá)到最佳值。
[0036]步驟10的主要目的是實(shí)現(xiàn)煤粉分配的精確調(diào)平。目前的煤粉分配調(diào)平方法所依據(jù)的僅為煤粉流速，但是，由于煤粉濃度同樣會(huì)對(duì)煤粉質(zhì)量流量產(chǎn)生重要的影響，為此，本發(fā)明提供的方法，對(duì)于煤粉的分配調(diào)平采用了煤粉流速和煤粉濃度兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制。
[0037]首先，通過(guò)設(shè)置在煤粉輸送管Tji上、下游的第一、第二傳感器得到所述煤粉流速Vji，然后，分別比較每一根煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji，并根據(jù)各煤粉輸送管之間的煤粉流速偏差，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整設(shè)置在相應(yīng)煤粉輸送管內(nèi)的節(jié)流閥(的全自動(dòng)節(jié)流縮孔)的開(kāi)度，使各煤粉輸送管Tji之間的煤粉流速Vji偏差小于±5%。
[0038]再通過(guò)設(shè)置在煤粉輸送管Tji內(nèi)的微波發(fā)射傳感器和微波接收傳感器得到煤粉濃度Cji，并分別比較每一根煤粉輸送管Tji的煤粉質(zhì)量流量Qji，根據(jù)各煤粉輸送管之間的煤粉質(zhì)量流量偏差，實(shí)時(shí)調(diào)整各煤粉輸送管內(nèi)的節(jié)流閥的開(kāi)度和各煤粉輸送管入口處的煤粉調(diào)整板的角度，使得各煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉質(zhì)量流量Qji偏差小于±10%。
[0039]其中，通過(guò)設(shè)置在煤粉輸送管Tji上、下游的第一、第二傳感器獲得煤粉流速Vji的具體步驟如下:
[0040]步驟11、通過(guò)第一、第二傳感器分別得到煤粉在流動(dòng)過(guò)程中由靜電產(chǎn)生的第一、第二隨機(jī)信號(hào)；
[0041]步驟12、采用交叉相關(guān)計(jì)算方法得到所述第一、第二隨機(jī)信號(hào)之間的時(shí)差Tji ；
[0042]步驟13、根據(jù)Vji=LjiZtji得到所述煤粉流速Vji，其中=Lji為相應(yīng)煤粉輸送管上第一、第二傳感器之間的距離。
[0043]通過(guò)設(shè)置在煤粉輸送管Tji內(nèi)的微波發(fā)射傳感器和微波接收傳感器，采用微波諧振測(cè)量原理，得到所述煤粉濃度(^，具體步驟如下:
[0044]步驟14、測(cè)量煤粉輸送管Tji在沒(méi)有輸送煤粉狀態(tài)下的微波信號(hào)的諧振頻率Hji ；
[0045]步驟15、測(cè)量煤粉輸送管Tji在輸送煤粉狀態(tài)下微波信號(hào)的諧振頻率f2u ；
[0046] 步驟16、根據(jù)Cji=AfjiXk計(jì)算得到所述煤粉濃度Cji，其中=Cji為煤粉濃度；八匕為諧振頻率變化量，Δ；k為頻率濃度因子，根據(jù)磨煤機(jī)的原煤輸入量、各根煤粉輸送管內(nèi)的煤粉流速、煤粉濃度以及Hji和f2ji預(yù)先對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行標(biāo)定獲得。
[0047]通過(guò)磨煤機(jī)標(biāo)定頻率濃度因子k的方法如下:
[0048](I)通過(guò)皮帶輸送機(jī)均勻向磨煤機(jī)供煤，并通過(guò)皮帶輸送機(jī)上的皮帶稱測(cè)量一段時(shí)間(如10分鐘)內(nèi)第i臺(tái)磨煤機(jī)的原煤輸入量Mi ；
[0049](2)測(cè)量該磨煤機(jī)每根煤粉輸送管的煤粉流速Vji和相應(yīng)的諧振頻率flp諧振頻率 Hji ；
[0050](3)根據(jù)公式:
【權(quán)利要求】
1.煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟10:實(shí)時(shí)調(diào)整各煤粉輸送管L的煤粉流速^和煤粉濃度Cm，使得各煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji偏差小于±5%,使各煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉質(zhì)量流量Qji偏差小于土 10%，其中，每根煤粉輸送管Tji的煤粉質(zhì)量流量Qji=粉煤濃度Cji X煤粉流速Vji X煤粉輸送管橫截面積Sji, j = I~m, m為每臺(tái)磨煤機(jī)的煤粉燃燒器個(gè)數(shù)，i=l~η, η為每臺(tái)鍋爐的煤粉磨煤機(jī)數(shù)量； 步驟20:根據(jù)每只煤粉燃燒器當(dāng)前二次風(fēng)量Α2μ、煤粉輸入量Qji和一次風(fēng)的空氣含量Alji，調(diào)整相應(yīng)煤粉燃燒器的二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)，使各煤粉燃燒器之間的空燃比偏差小于土 10% ；根據(jù)飛灰含碳量、尾部煙氣中的氧量和一氧化碳濃度變化趨勢(shì)調(diào)整每根煤粉輸送管的煤粉流速Vj1、煤粉濃度Cji和二次風(fēng)量，使各燃燒器的空燃比達(dá)到最佳設(shè)定值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟10中，通過(guò)設(shè)置在煤粉輸送管L上、下游的第一、第二傳感器得到所述煤粉流速Vm具體步驟如下: 步驟11、通過(guò)所述第一、第二傳感器分別得到煤粉在流動(dòng)過(guò)程中由靜電產(chǎn)生的第一、第二隨機(jī)信號(hào)； 步驟12、采用交叉相關(guān)計(jì)算方法得到所述第一、第二隨機(jī)信號(hào)之間的時(shí)差Tji ； 步驟13、根據(jù)得到所述煤粉流速^，其中、為相應(yīng)煤粉輸送管上第一、第二傳感器之間的距離。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)每一根所述煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji實(shí)時(shí)調(diào)整其上安裝的節(jié)流閥的開(kāi)度，使各煤粉輸送管Tji之間的煤粉流速Vji偏差小于+ 5% ο
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟10中，通過(guò)設(shè)置在煤粉輸送管Tji內(nèi)的微波發(fā)射傳感器和微波接收傳感器得到所述煤粉濃度Cp具體步驟如下: 步驟14、測(cè)量煤粉輸送管Tji在沒(méi)有輸送煤粉狀態(tài)下的微波信號(hào)的諧振頻率Hji ； 步驟15、測(cè)量煤粉輸送管Li在輸送煤粉狀態(tài)下微波信號(hào)的諧振頻率f2ji ； 步驟16、根據(jù)Cf Δ GXk計(jì)算得到所述煤粉濃度Cp其中&為煤粉濃度；Λ &為諧振頻率變化量，Λ fji=f;kji為頻率濃度因子，Iiji為頻率濃度因子，根據(jù)磨煤機(jī)的原煤輸入量、各根煤粉輸送管內(nèi)的煤粉流速、煤粉濃度以及Hji和f2ji預(yù)先對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行標(biāo)定獲得。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)每一根所述煤粉輸送管Tji的煤粉流速Vji和煤粉濃度Cji實(shí)時(shí)調(diào)整其上安裝的節(jié)流閥的開(kāi)度和煤粉濃度調(diào)節(jié)板的角度，使各煤粉輸送管Tji之間的煤粉質(zhì)量流量Qji偏差小于土 10%。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟20中包括以下步驟:


m 步驟21、根據(jù)公X (A1i+AMi)計(jì)算得到每只煤粉燃燒器的煤粉輸送管內(nèi)一次風(fēng)中空氣含量Alji ;式中=Vji為第j只煤粉燃燒器的煤粉輸送管內(nèi)煤粉流速,Ali為第i臺(tái)磨煤機(jī)入口一次風(fēng)總量,AMi為第i臺(tái)磨煤機(jī)的密封風(fēng)總量； 步驟22、根據(jù)測(cè)量裝置得到單個(gè)燃燒器的二次風(fēng)量A2ji;由此計(jì)算出每只煤粉燃燒器的空燃比AFji= (Alji + AZjiVFji,其中Fji為每只燃燒器內(nèi)的煤粉質(zhì)量流量。 步驟23、根據(jù)每個(gè)燃燒器內(nèi)的空燃比AFji實(shí)時(shí)調(diào)整每只煤粉燃燒器的二次風(fēng)Α2μ使得各燃燒器之間的空燃比AFji偏差小于土 10%。 步驟24、根據(jù)飛灰含碳量、煙氣含氧量和一氧化碳濃度調(diào)整每根煤粉輸送管的煤粉流速、煤粉濃度和每個(gè)燃燒器的二次風(fēng)量，使每個(gè)燃燒器內(nèi)的空燃比達(dá)到最佳值。
7.煤粉鍋爐數(shù)字化燃燒控制和優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括煤粉分配調(diào)平控制裝置和燃燒器空燃比數(shù)字化調(diào)整裝置，所述煤粉分配調(diào)平控制裝置包括第一控制單元和設(shè)置在每根煤粉輸送管內(nèi)的煤粉流速傳感器、煤粉濃度傳感器、節(jié)流閥以及設(shè)置在煤粉分配器內(nèi)的煤粉濃度調(diào)節(jié)板；所述煤粉流速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)獲得每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉流速Vji,并傳送給所述第一控制單元；所述煤粉濃度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)獲得每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉濃度Cp并傳送給所述第一控制單元；所述第一控制單元上設(shè)有第一比較模塊和第一控制模塊，所述第一比較模塊根據(jù)每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉流速Vji和煤粉質(zhì)量流量Qji獲得各煤粉輸送管之間的煤粉流速偏差和煤粉質(zhì)量流量偏差，所述第一控制模塊根據(jù)所述煤粉流速偏差和煤粉質(zhì)量流量偏差發(fā)出第一控制信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整各煤粉輸送管內(nèi)的節(jié)流閥的開(kāi)度和各煤粉分配器內(nèi)的煤粉調(diào)整板的角度，使每組燃燒器之間的煤粉流速和煤粉質(zhì)量流量偏差分別小于±5%和±10%，其中，每根煤粉輸送管Tji的煤粉質(zhì)量流量Qji=粉煤濃度Cji X煤粉流速Vji X煤粉輸送管橫截面積Sji, j = 1~m，m為煤粉燃燒器的個(gè)數(shù)，i=l~n，η為每臺(tái)鍋爐所配的磨煤機(jī)的數(shù)量； 所述燃燒器空燃比控制調(diào)整裝置包括第二控制單元以及設(shè)置在每根二次送風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速傳感器以及二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)，所述風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)得到二次送風(fēng)管中的二次風(fēng)流速，并傳送給所述第二控制單元；所述第二控制單元上設(shè)有第二比較模塊和第二控制模塊，所述第二比較模塊根據(jù)二次風(fēng)流速獲得每只煤粉燃燒器的當(dāng)前二次風(fēng)量A2y并根據(jù)當(dāng)前二次風(fēng)量A2p煤粉輸入量Qm和一 次風(fēng)中的空氣含量AU獲得每個(gè)燃燒器的空燃比和每個(gè)燃燒器之間的空燃比偏差；所述第二控制模塊根據(jù)各燃燒器的空燃比和每個(gè)燃燒器之間的空燃比偏差發(fā)出第二控制信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)煤粉燃燒器的二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)的開(kāi)度，使各燃燒器之間的空燃比偏差小于10% ;所述第二控制模塊根據(jù)根據(jù)飛灰含碳量、尾部煙氣中的氧量和一氧化碳濃度變化趨勢(shì)，發(fā)出第三控制信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整每根煤粉輸送管的煤粉流速VjP煤粉濃度Cji和二次風(fēng)量和每個(gè)燃燒器二次風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)的開(kāi)度，使每只燃燒器的空燃比達(dá)到最佳值。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述煤粉流速傳感器包括設(shè)置在煤粉輸送管Tji上、下游的第一、第二傳感器，每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉流速Vji=LjiZtji, Lji為相應(yīng)煤粉輸送管上第一、第二傳感器之間的距離，L為采用交叉相關(guān)計(jì)算方法得到的第一、第二隨機(jī)信號(hào)之間的時(shí)差，第一、第二隨機(jī)信號(hào)為所述第一、第二傳感器檢測(cè)得到的煤粉在流動(dòng)過(guò)程中由靜電產(chǎn)生的信號(hào)。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述煤粉濃度傳感器包括設(shè)置在煤粉輸送管Tji內(nèi)的微波發(fā)射傳感器和微波接收傳感器，每根煤粉輸送管Tji內(nèi)的煤粉濃度Cji= Δ ^iXkji7Cji為煤粉濃度；Λ fji為諧振頻率變化量，Λifiji為煤粉輸送管Tji在沒(méi)有輸送煤粉狀態(tài)下的微波信號(hào)的諧振頻率，f2jt為煤粉輸送管Tji在輸送煤粉狀態(tài)下微波信號(hào)的諧振頻率，h為頻率濃度因子，根據(jù)磨煤機(jī)的原煤輸入量、各根煤粉輸送管內(nèi)的煤粉流速、煤粉濃度以及Hji和f2ji預(yù)先對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行標(biāo)定獲得。
【文檔編號(hào)】F23N5/00GK103939939SQ201410093121
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】程加?xùn)| 申請(qǐng)人:青島立宇科技開(kāi)發(fā)有限公司