[发明专利]一种燃煤锅炉灵活稳燃与燃烧优化的方法

说明书

本发明公开了一种燃煤锅炉灵活稳燃与燃烧优化的方法，包括：采集燃煤锅炉灵活运行下的锅炉系统的特征参数数据；利用燃煤锅炉的DCS控制系统对特征参数数据进行分析，判断燃煤锅炉的燃烧状态，具体为：若判断燃煤锅炉此时未稳燃，特征参数数据进入燃煤锅炉的稳燃系统进行分析；若燃煤锅炉此时已经稳燃，特征参数数据进入燃煤锅炉的燃烧优化系统进行分析；稳燃系统或燃烧优化系统分析后产生的指令至DCS控制系统，控制燃煤锅炉的燃烧。优点：能够对燃煤锅炉灵活运行状态进行判断、分析，高效地对燃煤锅炉进行稳燃和燃烧优化，可大幅度提高燃煤锅炉灵活运行的安全性、稳定性和高效性。

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉智能燃烧优化领域，特别涉及一种燃煤锅炉灵活稳燃与燃烧优化的方法。

背景技术

为了有效地控制温室效应关键气体CO₂的排放，以太阳能和风能等为典型代表的“零碳”技术发展与建设已刻不容缓。然而，该类技术存在的最严重的弊端为不稳定性，若过快、过高比例地占据一次能源使用量，极容易对电网造成波动。因此，当下太阳能、风能技术的发展需要使用稳定的发电方式调峰避免电网的较大波动。火力发电作为我国最主要、最稳定的一次能源利用方式，已经被大规模用于灵活性调峰。锅炉作为火力发电的核心部件，其运行直接影响了燃煤电站的出力和运行，燃煤锅炉的灵活运行已不可或缺。在该运行方式下，燃煤锅炉呈现出负荷低、波动大的特点，直接导致了燃煤锅炉稳燃和燃烧优化困难。此外，智慧锅炉的发展也迫在眉睫，锅炉的运行趋于高效化、精细化和自动化。然而燃煤锅炉灵活稳燃与燃烧优化技术仍然较少，目前亟待发展该技术配套的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种燃煤锅炉灵活稳燃与燃烧优化的方法，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种燃煤锅炉灵活稳燃与燃烧优化的方法，包括以下步骤：

S1、采集燃煤锅炉灵活运行下的锅炉系统的特征参数数据；

S2、利用燃煤锅炉的DCS控制系统对特征参数数据进行分析，判断燃煤锅炉的燃烧状态，具体为：若判断燃煤锅炉此时未稳燃，特征参数数据进入燃煤锅炉的稳燃系统进行分析；若燃煤锅炉此时已经稳燃，特征参数数据进入燃煤锅炉的燃烧优化系统进行分析；

S3、稳燃系统或燃烧优化系统分析后产生的指令至DCS控制系统，从而控制锅炉系统的运行参数，即控制燃煤锅炉的燃烧。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述燃煤锅炉特征参数数据至少包括煤质参数、给煤量、一次风煤粉浓度、给风量、二次风门开度、烟道CO浓度、炉膛CO浓度、尾部氧量、排烟温度、飞灰含碳量。

进一步，上述煤质参数至少包括水分、挥发分、固定碳、灰分、硫含量及低位发热量，上述煤质参数由燃煤锅炉的煤质在线检测装置分析得到；上述一次风煤粉浓度由燃煤锅炉的一次风煤粉浓度在线检测装置分析得到；上述烟道CO浓度由上述燃煤锅炉的烟道CO在线检测装置分析得到；上述炉膛 CO浓度由上述燃煤锅炉的炉膛CO浓度在线检测装置分析得到；上述飞灰含碳量由燃煤锅炉的飞灰含碳量在线检测装置分析得到。

进一步，上述S2中判断燃煤锅炉是否稳燃的方法包括：

S21、根据燃煤锅炉特征参数数据对燃煤锅炉的负荷进行判断，若负荷在40％以上，则认为锅炉稳燃，反之则进行以下操作；

S22、连续收集5分钟的炉膛CO浓度平均值和一次风煤粉浓度平均值数据，各自组成对应数组；

S23、分别计算5分钟内炉膛CO浓度平均值和一次风煤粉浓度平均值的极值百分数；

S24、若炉膛CO浓度平均值的极值百分数相较于一次风煤粉浓度平均值的极值百分数偏差在±10％以内，认为锅炉稳燃，反之认为锅炉未稳燃。