一種鍋爐降負(fù)荷過(guò)程中的低氮燃燒風(fēng)門(mén)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鍋爐燃燒控制領(lǐng)域。更具體地，涉及一種鍋爐降負(fù)荷過(guò)程中的低氮燃 燒風(fēng)門(mén)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于環(huán)保的要求，近幾年對(duì)原有電力鍋爐的低氮燃燒改造和新建鍋爐提出了氮氧 化物達(dá)標(biāo)排放的要求，一般都在鍋爐煙氣出口設(shè)置脫硝裝置。為了降低脫硝裝置的容量和 運(yùn)行成本，對(duì)鍋爐進(jìn)行低氮燃燒設(shè)計(jì)改造，從源頭上減少鍋爐氮氧化物產(chǎn)生量，是最為經(jīng)濟(jì) 的方式。鍋爐低氮燃燒的方式是將燃料的燃燒過(guò)程分階段來(lái)完成。第一階段燃燒中，只將 總?cè)紵諝饬康?0% - 75%供入爐膛，使燃料先在缺氧的富燃料條件下燃燒，由于富燃料 缺氧，該區(qū)的燃料只能部分燃燒（含氧量不足），降低了燃燒區(qū)內(nèi)的溫度水平，能抑制NOx的 生成；第二階段通過(guò)足量的空氣，使剩余燃料燃盡，此段中氧氣過(guò)量，但溫度低，生成的NOx 也較少。
[0003] 目前，在采用低氮燃燒技術(shù)的燃煤電廠鍋爐上，一般采用通過(guò)負(fù)荷指令來(lái)調(diào)節(jié) 主燃燒區(qū)域二次風(fēng)及燃盡風(fēng)（SOFA)的方法來(lái)調(diào)整燃燒，控制氮氧化物的排放，即通過(guò)負(fù) 荷-風(fēng)量（二次風(fēng)及SOFA風(fēng)風(fēng)量）設(shè)定函數(shù)F(X)來(lái)控制各個(gè)風(fēng)門(mén)的開(kāi)度。這種控制方式 的實(shí)現(xiàn)通過(guò)分布式控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem，DCS)標(biāo)準(zhǔn)算法塊的組態(tài)來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
[0004] 此控制方式?jīng)]有考慮風(fēng)門(mén)的開(kāi)關(guān)回滯和執(zhí)行器死區(qū)影響風(fēng)量調(diào)節(jié)，也沒(méi)有考慮鍋 爐燃燒和氧氣的平衡情況也就是鍋爐出口氧氣量變化，如果鍋爐負(fù)荷頻繁變化，風(fēng)量跟不 上燃料的變化，此時(shí)由于鍋爐燃燒器區(qū)域會(huì)由于過(guò)剩空氣系統(tǒng)較高煙氣氧量偏大而形不成 缺氧燃燒風(fēng)量。因此，這種控制方法在鍋爐變負(fù)荷時(shí)會(huì)導(dǎo)致鍋爐出口氮氧化物波動(dòng)很大。
[0005] 因此，需要提供一種對(duì)這類(lèi)鍋爐的風(fēng)門(mén)進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)，以降低鍋爐出口氮 氧化物波動(dòng)幅度和基值，從而有利于減少鍋爐燃燒產(chǎn)生的大氣污染物氮氧化物，降低后級(jí) 脫硝設(shè)備的運(yùn)行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鍋爐降負(fù)荷過(guò)程的低氮燃燒風(fēng)門(mén)控制方法， 該方法使用一種煙氣氧量附加手段調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的方式，讓風(fēng)門(mén)在鍋爐減負(fù)荷時(shí)形成變化的開(kāi) 度指令曲線函數(shù)關(guān)系，使得鍋爐的燃盡風(fēng)量隨著降負(fù)荷附加一個(gè)變化調(diào)節(jié)量，從而在鍋爐 各種減負(fù)荷工況下，可以維持合理的燃盡風(fēng)比例，實(shí)現(xiàn)鍋爐的降負(fù)荷動(dòng)態(tài)工況下能保持低 氮燃燒。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0008] 一種鍋爐降負(fù)荷過(guò)程中的低氮燃燒風(fēng)門(mén)控制方法，包括如下步驟：
[0009] DCS系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)發(fā)出鍋爐負(fù)荷指令，當(dāng)DCS系統(tǒng)判斷為減負(fù)荷 時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的鍋爐負(fù)荷與風(fēng)門(mén)函數(shù)F(X)，獲取風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令；
[0010] 鍋爐出口處的氧量傳感器將氧量測(cè)量值發(fā)送給DCS，DCS根據(jù)預(yù)先設(shè)定的氧量設(shè) 定值，計(jì)算出二者的差值，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)置在DCS系統(tǒng)中的鍋爐氧量偏差有死區(qū)調(diào)節(jié)折 線調(diào)節(jié)函數(shù)F(O)獲得風(fēng)門(mén)偏置量；
[0011] 將F(O)的值傳送到PI調(diào)節(jié)器，與F(X)輸出范圍除2后的值相乘，再與F(X)的值 相加最終得到風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令，DCS將經(jīng)過(guò)優(yōu)化的風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令傳送給風(fēng)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0012] 進(jìn)一步的，所述鍋爐負(fù)荷與風(fēng)門(mén)函數(shù)F(X) = 20+(L 爐-143)X(45-20) + (192-143)，式中L爐為鍋爐負(fù)荷指令，取值為143~192的閉區(qū)間。
[0013] 進(jìn)一步的，所述鍋爐氧量偏差有死區(qū)調(diào)節(jié)折線調(diào)節(jié)函數(shù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鍋爐降負(fù)荷過(guò)程中的低氮燃燒風(fēng)門(mén)控制方法，其特征在于：包括如下步驟： DCS系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)發(fā)出鍋爐負(fù)荷指令，當(dāng)DCS系統(tǒng)判斷為減負(fù)荷時(shí)，根 據(jù)預(yù)先設(shè)置的鍋爐負(fù)荷與風(fēng)門(mén)函數(shù)F (X)，獲取風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令； 鍋爐出口處的氧量傳感器將氧量測(cè)量值發(fā)送給DCS，DCS根據(jù)預(yù)先設(shè)定的氧量設(shè)定值， 計(jì)算出二者的差值，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)置在DCS系統(tǒng)中的鍋爐氧量偏差有死區(qū)調(diào)節(jié)折線調(diào)節(jié) 函數(shù)F(o)獲得風(fēng)門(mén)偏置量； 將F(〇)的值傳送到PI調(diào)節(jié)器，與F(X)輸出范圍除2后的值相乘，再與F(X)的值相加 最終得到風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令，DCS將經(jīng)過(guò)優(yōu)化的風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令傳送給風(fēng)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)門(mén)控制方法，其特征在于：所述鍋爐負(fù)荷與風(fēng)門(mén)函數(shù)F(X) =20+ (L爐-143) X (45-20) + (192-143)，式中L爐為鍋爐負(fù)荷指令，取值為143~192的 閉區(qū)間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)門(mén)控制方法，其特征在于：所述鍋爐氧量偏差有死區(qū)調(diào)節(jié) 折線調(diào)節(jié)函數(shù)
式中Λ為鍋爐出口處的氧量測(cè)量值和DCS中的氧量設(shè)定值之差。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種鍋爐降負(fù)荷過(guò)程的低氮燃燒風(fēng)門(mén)控制方法，DCS系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC)和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)能夠發(fā)出鍋爐負(fù)荷指令，當(dāng)控制系統(tǒng)判斷為減負(fù)荷時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的鍋爐負(fù)荷與風(fēng)門(mén)函數(shù)F(x)，獲取風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令；鍋爐出口處的氧量傳感器將氧量測(cè)量值發(fā)送給DCS，DCS根據(jù)預(yù)先設(shè)定的氧量設(shè)定值，計(jì)算出二者的差值，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)置在DCS系統(tǒng)中的鍋爐氧量偏差有死區(qū)調(diào)節(jié)折線調(diào)節(jié)函數(shù)F(o)獲得風(fēng)門(mén)偏置量；將F(o)的值傳送到PI調(diào)節(jié)器，與F(x)輸出范圍除2后的值相乘，再與F(x)的值相加最終得到風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令，DCS將經(jīng)過(guò)優(yōu)化的風(fēng)門(mén)開(kāi)度指令傳送給風(fēng)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。從而有效地實(shí)現(xiàn)鍋爐的低氮燃燒控制，實(shí)現(xiàn)鍋爐的環(huán)保運(yùn)行。
【IPC分類(lèi)】F23N3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104676638
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510019243
【發(fā)明人】冉啟發(fā), 謝京濤, 劉偉, 崔振武, 王鳴, 楊海濱
【申請(qǐng)人】冉啟發(fā), 謝京濤
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日