[发明专利]一种发电厂锅炉送风自动控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种发电厂锅炉送风自动控制系统，包括氧量测量模块、氧量修正模块、送风机自动偏置模块和手动偏置模块；其中，氧量测量模块连接氧量修正模块，氧量修正模块、送风机自动偏置模块和手动偏置模块相连得到送风机动叶自动状态下的开度指令。送风自动控制系统投入后，提高了风量与燃料量的相适应程度，大大增加了燃烧的充分性，提高了机组的燃烧经济性。送风自动控制系统投入后，系统更加稳定，从而降低了燃烧时出现的炉膛压力波动及燃烧不充分的问题。

技术领域

本发明涉及一种锅炉送风控制系统，尤其涉及一种发电厂锅炉送风自动控制系统及方法，属于自动控制领域。

背景技术

送风控制系统是火力发电厂的重要控制系统，其主要任务是调节送风量，保证炉膛风量供给与燃料供应相匹配，维持烟气氧量在目标值附近，风量过多，造成烟气氧量过高，锅炉排烟损失过大，不利于节能减排，风量过少，不利于燃料在炉膛内的完全燃烧，甚至影响燃烧稳定。现有锅炉送风自动控制主要采用氧量校正、负荷-风量控制方式，二次风套筒采用层操和单操开环控制；二次风和分级风总调节档板压力闭环设计，基本设计相对比较完整。但普遍存在采用固定PID参数，负荷和煤种适应性差，各种预设经验曲线与现状偏差大，工况和匹配参数没有经过精细调试，导致无法长期稳定投入自动的情况。同时，进炉膛一、二次风测点均未冗余配置，可靠性不高。

在自动调节品质试验过程中，普通送风自动控制策略能够满足自动调节的要求，但在实际投运过程中，受机组各种因素的干扰，如煤质变化，风量测量装置堵塞，氧量测量偏差大等因素影响，运行人员的手动干预手段是调整手动偏置站增加或减少风量设定值，但运行人员对风量设定值的变化量与送风机动叶开度没有直接明确的对应关系，导致送风机动叶一直处于调节状态，对于机组燃烧的稳定造成不利影响。同时机组风量测点测量的稳定性和准确性对送风自动调节的干扰非常大，经造成自动调节不稳定。而机组实际运行中对送风量的要求相对稳定，并不需要连续不断的调整，所以运行人员对优化前送风自动的投入抱有抵触心理，导致送风自动一直未能实际上投入。

发明内容

为了提高变负荷过程中主参数稳定性，减少和降低运行人员操作，实现风量保护真正投入和氧量校正回路长期投入，以提高燃烧过程经济性，本发明提供了一种发电厂锅炉送风自动控制方法。

本发明的一种发电厂锅炉送风自动控制系统所采用的技术方案如下：

包括氧量测量模块、氧量修正模块、送风机自动偏置模块和手动偏置模块；其中，氧量测量模块连接氧量修正模块，氧量修正模块、送风机自动偏置模块和手动偏置模块相连得到送风机动叶自动状态下的开度指令。

所述氧量测量模块包括在炉膛两侧空预器入口各设置的三个氧量分析仪，所述氧量分析仪的测量值取平均值作为锅炉氧量的实测氧量。

所述氧量修正模块使用模糊控制策略，用机组负荷对应锅炉最佳氧量函数作为氧量设定值，与锅炉实际氧量相减得到的差值，利用一阶函数建立一套5个变量的阶跃模型；再采用锅炉实际氧量的变化速率，利用一阶函数建立1套5个变量的阶跃模型；采用两个一阶变量建立一个二维模型进行设定值查找，在二维表中填入氧量变化关系参数，作为实时氧量变化与送风机动叶开度变化量之间的关系，利用PID加法器原理得到送风机动叶开度变化量的输出值。

所述送风机自动偏置模块将机组负荷指令通过开环离散控制得到与送风机动叶开度的对应关系，得到总风量设定值初值。

所述送风机自动偏置模块对不同工况下送风机动叶开度进行调整，在炉膛压力波动过大时断开机组负荷指令与送风机动叶开度的自动调节。

所述手动偏置模块通过运行手动偏置站设定风量，加上总风量设定初值得到总风量设定值。

本发明的一种发电厂锅炉送风自动控制方法，应用于上述发电厂锅炉送风自动控制系统，所采用的技术方案包括如下步骤：