[发明专利]一种利用烟气含氧量信号调节锅炉入炉燃料量的控制方法

说明书

本发明涉及一种燃料供给的控制方法，具体的说是一种利用烟气含氧量信号调节锅炉入炉燃料量的控制方法。包括以下步骤：建立按负荷、气温分布的优于优化目标的控制规律，从优化控制规律中获取最佳烟气含氧量，依据当前烟气含氧量信号与最佳烟气含氧量做偏差运算得出总燃料修正信号。根据总燃料修正信号对入炉燃料量进行精确控制。所述控制运算选用增量式PID算法。本发明通过烟气含氧量随负荷和汽温的最优变化规律，对燃料量进行超前、精确干预，提高的燃煤机组负荷的响应速度；提高了锅炉运行过程的安全性和稳定性，有效提高电厂的热效率，降低了能源的消耗。

技术领域

本发明涉及一种燃料供给的控制方法，具体的说是一种利用烟气含氧量信号调节锅炉入炉燃料量的控制方法。

背景技术

有效提高电厂运行的热效率，以及减少能源的消耗一直以来是我国经济和电力行业发展的必然要求，其中空气量与燃料量的控制和调整方法是否有效，则是影响锅炉燃烧热效率的重要因素。对于燃煤电厂，其燃烧控制系统的主要任务就是控制运行过程中的燃料量满足蒸汽压力或者负荷出力的要求，以及通过烟气含氧量偏差对送风量加以调整，同时保障锅炉运行过程的安全性、稳定性及经济性。

目前送风量的控制多基于烟气含氧量的测量，首先检测运行烟气含氧量的数值，再由送风量控制装置完成对送风量的控制以及对运行氧量的控制。该控制方式是基于“风煤比”、“水煤比”控制策略，采用相关参数偏差―反馈―输出的调节手段实现入炉燃料调节，缺点一是存在滞后性、二是模型简单，用少量的检测信号，控制单一的回路，没有对机组各运行工况中的“海量数据”进行分析利用，不能及时的根据煤质、负荷变化情况，对燃料量、风量、风门开度、给水量等进行统筹优化控制，不能适应快速变负荷工况、不能适应风机等外部设备特性变化而引起的调节性能变化，系统抗扰动能力差。

发明内容

针对以上不足，本发明公开了一种利用烟气含氧量信号调节锅炉入炉燃料量的控制方法，能够根据负荷、汽温的变化情况，对燃料量进行精确控制。

本发明涉及的一种利用烟气含氧量信号调节锅炉入炉燃料量的控制方法，包括以下步骤：

1)建立按负荷、气温分布的优于优化目标的控制规律：

①获取燃煤机组历史运行数据：

1a、确定从DCS历史数据库中提取的参数x_k，参数类型包括：实际负荷、总燃料量、各层给煤机燃料量、各层磨煤机一次风量、二次风总量、各层二次风门开度、各层给煤机转速、总风量、给水流量、主蒸汽压力、调节级压力、烟气含氧量、送风机入口风温、NO_X浓度和过热器壁温，其中参数类别以k划分，k＝1，2，…，K；

1b、设定数据时间间隔值；

1c、根据步骤1a中列出的参数和步骤1b设定的数据时间间隔值，以同一时刻参数的数据单元作为数据包，提取燃煤机组过去一年的DCS历史数据。

②按负荷、气温划分二维区间，将历史数据按二维区间进行分类：

2a、根据全年负荷主要运行区段，确定负荷优化区间：设燃煤机组在主要运行区段内的最高运行负荷为S_max，最低运行负荷为S_min，则负荷优化区间为[S_min,S_max]；

2b、确定负荷区间数：设负荷划分间隔为L_S，用i代表划分的负荷区间，i＝1，2，…,m，负荷区间数m通过公式(1)获得：

m＝(S_max-S_min)/L_S (1)；