[发明专利]一种基于烟气多组分检测的燃烧控制方法及系统

说明书

本公开提供了一种基于烟气多组分检测的燃烧控制方法及系统，烟气CO、NOx含量与锅炉热损失、过量空气内在关系，制定以燃料量进行过量空气的粗调，CO、NOx含量自动校正氧量给定进行细调的新型燃烧优化控制策略，通过控制烟气一氧化碳含量的控制带及氮氧化物浓度，在满足安全和排放要求的前提下，在线控制烟气含氧量最佳工况点，使锅炉运行中的送风量与燃料量之间的比值始终自动保持最佳，解决了锅炉入炉煤质变化或燃烧器配风不当时，单一通过氧量控制无法实现送风量精确、快速控制的问题，具有良好的应用前景。

技术领域

本公开属于锅炉燃烧控制技术领域，涉及一种基于烟气多组分检测的燃烧控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

传统燃烧控制方案中，锅炉氧量给定只是负荷的简单函数，当锅炉入炉煤质变化，风量与燃料量的比例失调时，氧量给定值没有考虑煤质变化对氧量需求的变化，很难保证锅炉在最佳经济状态下运行。

不论入炉煤质优劣、锅炉负荷如何变化，只要充分燃烧，CO含量都稳定在固定区域值内，一氧化碳控制不受煤质变化的影响。根据CO这一特性，当锅炉负荷、煤质变化时，就可以通过控制CO含量在一固定范围内(控制带)，这使得CO这种特征气体成为理想的控制对象。

为追求高的锅炉效率，需要提高炉内燃烧温度以及使用较高的过量空气系数，以保证煤粉充分燃烧，但锅炉燃烧生成的NOx含量随过量空气系数的增加而增加，因此过剩氧量增多对锅炉的NOx控制是不利的，当烟气NOx含量超标时，有必要维持一定燃烧效率的前提下，适当降低降低氧量给定，保证NOx达标排放，但现有的控制方式并不能实现上述要求。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种基于烟气多组分检测的燃烧控制方法及系统，本公开引入烟气CO、NOx含量的检测，利用CO、NOx含量与锅炉热损失、过量空气内在关系，研究新型燃烧优化控制策略，当煤质变化时，就可以通过控制CO、NOx含量在一固定范围内，去自动校正氧量给定，实现锅炉送风量快速、精确控制。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

首先，本公开提供一种基于烟气多组分检测的燃烧控制方法，用于实现当锅炉入炉煤质变化，风量与燃料量的比例失调时，自动校正氧量给定控制。

在一些实施例中，一种基于烟气多组分检测的燃烧控制方法，包括以下步骤：

检测烟气内CO含量，当CO含量超过设定控制带阈值时，利用CO含量对氧量给定值进行校正；

检测烟气内NOx含量，当NOx含量超过设置阈值时，利用NOx含量对氧量给定值进行校正，实现校正烟气含氧量最优工况点。

作为可选择的实施方式，所述控制方法还包括利用与燃料量指令对应的氧量作为风量调节的校正，以限制锅炉安全氧量。

作为可选择的实施方式，燃料量经函数发生器对应的送风机动叶开度的前馈控制，形成前馈—反馈复合控制回路，实现锅炉送风量的快速控制。

作为可选择的实施方式，当CO含量高于控制带上限或低于控制带下限时，切换至CO/0₂串级控制，实现CO含量自动校正氧量给定。

作为进一步的限定，当烟气中CO含量高于控制带上限时，发进行校正，增加氧量调节过程中的给定值，从而使得送风量迅速增加，燃料充分燃烧，减少CO生成，直至CO含量低于控制带上限。

作为进一步的限定，当烟气中CO含量低控制带下限时，进行校正，减少氧量调节过程中的给定值，从而使得送风量减少，CO量生成将增加，直到CO含量升至控制带范围之内。

作为可选择的实施方式，当CO含量在设定控制带阈值范围内，不对氧量给定值进行校正。