本發(fā)明屬于燃煤鍋爐控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效燃煤鍋爐控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃煤鍋爐是指燃料燃燒的煤，煤炭熱量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，產(chǎn)生蒸汽或者變成熱水，但并不是所有的熱量全部有效轉(zhuǎn)化，有一部分無功消耗，這樣就存在效率問題，一般大些的鍋爐效率高些，60%~80%之間。

根據(jù)環(huán)保部新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》之規(guī)定，2014年7月1日起全國電廠需要執(zhí)行煙塵排放濃度限值20mg/nm³的要求。目前，大部分電廠除從燃煤特性、設(shè)備特性來提升燃煤鍋爐熱能利用率，還采用了燃煤鍋爐自動控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)以期達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)，然而電廠電除塵出口排放濃度不能達(dá)到國家新標(biāo)準(zhǔn)的要求，超標(biāo)排放，這個人們生活、企業(yè)生產(chǎn)帶來承重的負(fù)擔(dān)，為實現(xiàn)燃煤鍋爐燃燒效率的提升以及氮氧化物排放濃度的降低，有必要開發(fā)一種高效的燃煤鍋爐控制系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供一種高效燃煤鍋爐控制系統(tǒng)以解決燃煤鍋爐的燃燒不穩(wěn)定，燃燒效率低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種高效燃煤鍋爐控制系統(tǒng)，包括控制主機、can總線、燃燒控制子系統(tǒng)、汽水控制子系統(tǒng)、點火控制子系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖子系統(tǒng)、風(fēng)控制子系統(tǒng)、輸入設(shè)備、顯示屏、存儲組件、打印機、報警組件；控制主機通過can總線分別與燃燒控制子系統(tǒng)、汽水控制子系統(tǒng)、點火控制子系統(tǒng)、引風(fēng)控制子系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖子系統(tǒng)通訊，輸入設(shè)備通過usb接口與控制主機連接，顯示屏通過vga接口與控制主機連接，顯示屏用于顯示各個子系統(tǒng)的運行狀態(tài)圖，存儲組件與控制主機連接，存儲組件包括硬盤、閃存，存儲模組件用于存儲鍋爐系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，打印機通過無線網(wǎng)絡(luò)與控制主機連接，報警組件與控制主機連接，報警組件用于鍋爐系統(tǒng)故障報警。

進(jìn)一步地，燃燒控制子系統(tǒng)包括一次風(fēng)調(diào)節(jié)回路、二次風(fēng)調(diào)節(jié)回路、送風(fēng)調(diào)節(jié)回路、引風(fēng)調(diào)節(jié)回路、給煤機調(diào)節(jié)回路，給煤機調(diào)節(jié)回路以給煤機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)燃煤量的調(diào)節(jié)控制，一次風(fēng)調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)一次風(fēng)量的調(diào)節(jié)，二次風(fēng)調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)二次風(fēng)量的調(diào)節(jié)，送風(fēng)量調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)送風(fēng)量調(diào)節(jié)，引風(fēng)調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)引風(fēng)量調(diào)節(jié)，給煤機調(diào)節(jié)回路結(jié)合一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、送風(fēng)量、引風(fēng)量實現(xiàn)給煤機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，汽水控制子系統(tǒng)包括汽包液位控制回路、主蒸汽溫度控制回路；汽包液位控制回路為三沖量的串級控制回路，即汽包液位、主給水流量、主蒸汽流量；汽包液位控制回路改變主給水流量，使之適應(yīng)主蒸汽流量，維持汽包液位；汽包液位作為被調(diào)量，與主給水流量做串級控制；主蒸汽流量經(jīng)過溫壓補償后，作為前饋信號，參與給水流量控制;主蒸汽溫度控制回路改變減溫水流量，維持主蒸汽溫度；以爐膛出口溫度為前饋對主蒸汽溫度進(jìn)行補償。

進(jìn)一步地，點火控制子系統(tǒng)包括油槍推進(jìn)控制回路、點火槍推進(jìn)控制回路、角閥管路控制回路、火焰檢測裝置；油槍推進(jìn)控制回路控制油槍推進(jìn)與退出，油槍可噴出油霧；點火槍推進(jìn)控制回路包括點火槍、高能點火發(fā)生器、電動推桿，高能點火發(fā)生器設(shè)置在點火槍上，點火槍設(shè)置在電動推桿上，電動推桿可自動推進(jìn)和退出；角閥管路控制回路實現(xiàn)油槍管路中油、汽的切換；火焰檢測裝置用于檢測火焰信號。

進(jìn)一步地，安全聯(lián)鎖子系統(tǒng)包括汽包液位的聯(lián)鎖保護(hù)、一次風(fēng)機二次風(fēng)機引風(fēng)機給煤機的聯(lián)鎖保護(hù)；汽包液位的聯(lián)鎖保護(hù)為鍋爐汽包液位低于極限值時，停一次風(fēng)機、二次風(fēng)機、引風(fēng)機、給煤機；一次風(fēng)機二次風(fēng)機引風(fēng)機給煤機的聯(lián)鎖保護(hù)為一次風(fēng)機、二次風(fēng)機、引風(fēng)機、給煤機中的任何一臺出現(xiàn)跳閘，均聯(lián)鎖停止相應(yīng)的電機。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的給煤機調(diào)節(jié)回路原理圖。

圖3為本發(fā)明的送風(fēng)調(diào)節(jié)回路原理圖。

圖4為本發(fā)明的引風(fēng)調(diào)節(jié)回路原理圖。

圖5為本發(fā)明的汽包液位控制回路原理圖。

圖6為本發(fā)明的主蒸汽溫度控制回路原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種高效燃煤鍋爐控制系統(tǒng)，包括控制主機、can總線、燃燒控制子系統(tǒng)、汽水控制子系統(tǒng)、點火控制子系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖子系統(tǒng)、風(fēng)控制子系統(tǒng)、輸入設(shè)備、顯示屏、存儲組件、打印機、報警組件；控制主機通過can總線分別與燃燒控制子系統(tǒng)、汽水控制子系統(tǒng)、點火控制子系統(tǒng)、引風(fēng)控制子系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖子系統(tǒng)通訊，輸入設(shè)備通過usb接口與控制主機連接，顯示屏通過vga接口與控制主機連接，顯示屏用于顯示各個子系統(tǒng)的運行狀態(tài)圖，存儲組件與控制主機連接，存儲組件包括硬盤、閃存，存儲模組件用于存儲鍋爐系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，打印機通過無線網(wǎng)絡(luò)與控制主機連接，報警組件與控制主機連接，報警組件用于鍋爐系統(tǒng)故障報警。

燃燒控制子系統(tǒng)包括一次風(fēng)調(diào)節(jié)回路、二次風(fēng)調(diào)節(jié)回路、送風(fēng)調(diào)節(jié)回路、引風(fēng)調(diào)節(jié)回路、給煤機調(diào)節(jié)回路，給煤機調(diào)節(jié)回路以給煤機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)燃煤量的調(diào)節(jié)控制，一次風(fēng)調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)一次風(fēng)量的調(diào)節(jié)，二次風(fēng)調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)二次風(fēng)量的調(diào)節(jié)，送風(fēng)量調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)送風(fēng)量調(diào)節(jié)，引風(fēng)調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)引風(fēng)量調(diào)節(jié)，給煤機調(diào)節(jié)回路結(jié)合一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、送風(fēng)量、引風(fēng)量實現(xiàn)給煤機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

如圖2所示，給煤機調(diào)節(jié)回路包括燃料量控制器、給煤機，燃料控制器獲得一個燃料調(diào)整量ub指令，燃料量控制器控制給煤機轉(zhuǎn)速，輸出相應(yīng)的燃料量b，給煤機向燃料量控制器提供一個燃料量輸出反饋信號，給煤機調(diào)節(jié)回路為一內(nèi)回路，通過調(diào)整給煤機調(diào)節(jié)回路，煤粉側(cè)內(nèi)部的擾動以及系統(tǒng)的品質(zhì)能夠大大的得到改善。

如圖3所示，送風(fēng)調(diào)節(jié)回路包括送風(fēng)量控制器、調(diào)風(fēng)門、送風(fēng)機，送風(fēng)量控制器獲得給煤機輸出的燃料量b，送風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)送風(fēng)機的調(diào)風(fēng)門，在穩(wěn)態(tài)時，給煤機調(diào)節(jié)回路保證給煤量和送風(fēng)量間滿足：

b=ɑv*v

其中給煤量b，v送風(fēng)量，ɑv為調(diào)節(jié)系數(shù)。

如圖4所示，引風(fēng)調(diào)節(jié)回路包括引風(fēng)量控制器、引風(fēng)機、補償器、爐膛，引風(fēng)量控制器獲得爐膛負(fù)壓給定值rs，補償器測得的v送風(fēng)量，引風(fēng)機在引風(fēng)量控制器以及補償器的作用下獲得引風(fēng)量q，引風(fēng)量q輸送至爐膛用于調(diào)整爐膛壓力。

如圖5所示，汽水控制子系統(tǒng)包括汽包液位控制回路、主蒸汽溫度控制回路；汽包液位控制回路包括調(diào)節(jié)器1、調(diào)節(jié)器2、給水機構(gòu)、汽包、汽包液位、主蒸汽流量、主給水流量；汽包液位控制回路為三沖量的串級控制回路，即汽包液位、主給水流量、主蒸汽流量；汽包液位控制回路通過調(diào)節(jié)器1、調(diào)節(jié)器2以及給水機構(gòu)改變主給水流量，使之適應(yīng)主蒸汽流量，維持汽包液位；汽包液位作為被調(diào)量，與主給水流量做串級控制；主蒸汽流量經(jīng)過溫壓補償后，作為前饋信號，通過調(diào)節(jié)器2、給水機構(gòu)參與給水流量控制。

如圖6所示，主蒸汽溫度控制回路包括調(diào)節(jié)器3、調(diào)節(jié)器4、減溫水裝置、汽溫測量裝置、爐膛出口溫度、主蒸汽溫度、減溫水流量；主蒸汽溫度控制回路通過調(diào)節(jié)器3、調(diào)節(jié)器4、減溫水裝置改變減溫水流量，維持主蒸汽溫度；以爐膛出口溫度為前饋對主蒸汽溫度進(jìn)行補償。

點火控制子系統(tǒng)包括油槍推進(jìn)控制回路、點火槍推進(jìn)控制回路、角閥管路控制回路、火焰檢測裝置；油槍推進(jìn)控制回路控制油槍推進(jìn)與退出，油槍可噴出油霧；點火槍推進(jìn)控制回路包括點火槍、高能點火發(fā)生器、電動推桿，高能點火發(fā)生器設(shè)置在點火槍上，點火槍設(shè)置在電動推桿上，電動推桿可自動推進(jìn)和退出；角閥管路控制回路實現(xiàn)油槍管路中油、汽的切換；火焰檢測裝置用于檢測火焰信號。

安全聯(lián)鎖子系統(tǒng)包括汽包液位的聯(lián)鎖保護(hù)、一次風(fēng)機二次風(fēng)機引風(fēng)機給煤機的聯(lián)鎖保護(hù)；汽包液位的聯(lián)鎖保護(hù)為鍋爐汽包液位低于極限值時，停一次風(fēng)機、二次風(fēng)機、引風(fēng)機、給煤機；一次風(fēng)機二次風(fēng)機引風(fēng)機給煤機的聯(lián)鎖保護(hù)為一次風(fēng)機、二次風(fēng)機、引風(fēng)機、給煤機中的任何一臺出現(xiàn)跳閘，均聯(lián)鎖停止相應(yīng)的電機。

一種高效燃煤鍋爐控制系統(tǒng)，至少存在的有益效果是：（1）通過送風(fēng)量調(diào)節(jié)回路、引風(fēng)量調(diào)節(jié)回路、給煤量調(diào)節(jié)回路、一次風(fēng)調(diào)節(jié)回路以及二次風(fēng)調(diào)節(jié)回路、實現(xiàn)燃料量的自動調(diào)節(jié)；（2）采用了三沖量的串級汽包液位控制回路，能夠?qū)崿F(xiàn)汽包液位的準(zhǔn)確自動調(diào)節(jié)；（3）通過采用本發(fā)明的燃煤鍋爐控制系統(tǒng)，大大減小了爐膛壓力的波動，能有效提高燃煤鍋爐燃燒效率。

以上是對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。