本發(fā)明涉及能源電力領(lǐng)域，更具體地說是一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、當前電站鍋爐運行中主要根據(jù)空預(yù)器入口氧量進行總風(fēng)量的調(diào)整，雖然按照設(shè)計值或者燃燒調(diào)整優(yōu)化后的氧量值進行控制，但由于電站鍋爐實際燃用煤種多變，難以在線確定機組運行時的鍋爐最佳供氧量，這就造成了實際運行中氧量偏高或者偏低：氧量偏高容易造成鍋爐效率偏低和輔機電耗升高，同時nox生成量增多；氧量偏低生成大量co時，鍋爐效率大幅降低，且還原性氣氛區(qū)域內(nèi)容易造成水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣。

2、隨著燃煤鍋爐越來越多地扮演新能源發(fā)電的兜底保障角色，新能源供電負荷波動下，對燃煤鍋爐跟隨負荷響應(yīng)速率快、響應(yīng)頻率高的要求越來越高。而傳統(tǒng)燃煤電廠運行模式下，因缺少迅速測定、高頻運算、聯(lián)鎖調(diào)控，僅通過收集不完整的監(jiān)測數(shù)據(jù)，沒有專用軟件管控和高頻算法支撐，僅能依托值班人員的經(jīng)驗進行判斷操作，其因人為操作速度、頻次、安全性等的先天不足，加之沒有反饋機制存在，調(diào)整后的工況與原工況無法進行對比判斷分析，亦不能糾偏，在新能源發(fā)電主導(dǎo)發(fā)電市場、煤電作為保障能源的大背景下，傳統(tǒng)方式已無法支撐煤電作為兜底保障電源的安全、穩(wěn)定、有效、快速、經(jīng)濟的保障功能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，通過算法建立前饋信號與反饋信號相結(jié)合的策略，從而調(diào)整鍋爐配風(fēng)量和風(fēng)粉濃度，穩(wěn)定燃燒工況，從而保障穩(wěn)定燃燒工況下的綜合燃燒效率提升，以及負荷波動情況下的安全、快速地響應(yīng)能力提升。

2、本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛的風(fēng)粉供應(yīng)和尾部煙道的噴氨策略，所述鍋爐爐膛連接有用于將風(fēng)粉送入到鍋爐爐膛內(nèi)的風(fēng)粉控制系統(tǒng)，鍋爐爐膛連接有用于將二次風(fēng)送入到鍋爐爐膛內(nèi)的二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)，尾部煙道上連接有用于監(jiān)測尾部煙道內(nèi)nox含量的nox循測裝置，鍋爐爐膛和尾部煙道上連接有用于監(jiān)測鍋爐爐膛和尾部煙道內(nèi)co含量的co循測裝置；

4、所述尾部煙道上連接有噴氨裝置；

5、所述風(fēng)粉控制系統(tǒng)上連接有用于對風(fēng)粉噴出量進行監(jiān)控的風(fēng)粉綜合監(jiān)測系統(tǒng)；

6、所述nox循測裝置將nox含量數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)模塊，co循測裝置將co含量數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)模塊，風(fēng)粉綜合監(jiān)測系統(tǒng)將風(fēng)粉噴出量數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)模塊，二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)將二次風(fēng)配風(fēng)量數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)模塊；

7、所述數(shù)據(jù)模塊將nox含量數(shù)據(jù)、co含量數(shù)據(jù)、風(fēng)粉噴出量數(shù)據(jù)和二次風(fēng)配風(fēng)量數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)大腦；

8、所述數(shù)據(jù)大腦根據(jù)nox含量數(shù)據(jù)、co含量數(shù)據(jù)、風(fēng)粉噴出量數(shù)據(jù)和二次風(fēng)配風(fēng)量等數(shù)據(jù)，控制風(fēng)粉控制系統(tǒng)、二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)和噴氨裝置，調(diào)控風(fēng)粉控制系統(tǒng)的風(fēng)粉噴出濃度和噴出量、二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)的配風(fēng)噴出量以及噴氨裝置的噴氨策略；

9、所述數(shù)據(jù)大腦根據(jù)充分一次風(fēng)機數(shù)據(jù)、二次風(fēng)機數(shù)據(jù)、鍋爐爐膛工況數(shù)據(jù)和尾部煙道內(nèi)nox含量數(shù)據(jù)、co含量數(shù)據(jù)等建立學(xué)習(xí)模型，調(diào)控風(fēng)粉濃度和噴出量、二次風(fēng)噴出量和制定噴氨策略；

10、所述nox循測裝置包括取樣式氣體分析儀表、探頭單元、反吹單元和分析單元，co循測裝置包括取樣式氣體分析儀表、探頭單元、反吹單元和分析單元；

11、所述風(fēng)粉控制系統(tǒng)包括磨煤機及磨煤機出口的環(huán)形風(fēng)粉控制閥系統(tǒng)與相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動；通過聯(lián)動一次風(fēng)壓頭可以控制風(fēng)粉流動速度；通過聯(lián)動一次風(fēng)流量和磨煤機出力控制可以控制風(fēng)粉濃度；通過聯(lián)動磨煤機制粉時長可以控制粉體細度；通過燃燒切圓的四路風(fēng)粉系統(tǒng)的環(huán)形風(fēng)粉控制閥的聯(lián)合動作，可以保證鍋爐燃燒不偏心、不沖壁；通過上述聯(lián)合控制，可以控制燃燒動力場調(diào)整速率，在燃煤鍋爐作為兜底保障電源的情況下，可以保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、快速響應(yīng)負荷上升或下降的要求。

12、本發(fā)明的有益效果為：

13、對鍋爐爐膛高溫腐蝕區(qū)域和風(fēng)險區(qū)域同時監(jiān)控，實現(xiàn)鍋爐爐膛內(nèi)配風(fēng)精準測量和控制，實現(xiàn)了鍋爐經(jīng)濟運行、高溫防腐和安全環(huán)保的高度協(xié)同；

14、網(wǎng)格化測量實現(xiàn)了鍋爐尾部煙道全截面co濃度、nox濃度的精準測量，通過實施監(jiān)測和數(shù)據(jù)大腦的自學(xué)習(xí)、自動控制功能，有效地實現(xiàn)了鍋爐風(fēng)量的自動優(yōu)化控制和噴氨調(diào)整；

15、非能動的煙氣自動取樣混合裝置，解決了煙氣取樣點代表性差的技術(shù)難題，為鍋爐氧量測量裝置定期標定和維護工作提供了技術(shù)依據(jù)，也為今后機組進行精準噴氨和智能化控制提供了技術(shù)參考；

16、將影響燃燒的敏感因素co和nox引入風(fēng)量控制系統(tǒng)中，解決了傳統(tǒng)的飛灰和底渣含碳量反饋爐內(nèi)燃燒狀況的滯后性、直觀性等技術(shù)難題；

17、通過在爐膛內(nèi)部加裝co測點及時了解爐膛內(nèi)部燃燒情況，通過運行調(diào)整避免偏燒、貼壁還原性氣氛等造成的水冷壁高溫腐蝕；利用co輔助nox和o2控制鍋爐送風(fēng)量，實現(xiàn)精準配風(fēng)，降低鍋爐不完全燃燒熱損失q3和q4，提升燃燒效率和鍋爐效率。

技術(shù)特征：

1.一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛的風(fēng)粉供應(yīng)和尾部煙道的噴氨策略，其特征在于：所述鍋爐爐膛連接有用于將風(fēng)粉送入到鍋爐爐膛內(nèi)的風(fēng)粉控制系統(tǒng)，鍋爐爐膛連接有用于將二次風(fēng)送入到鍋爐爐膛內(nèi)的二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)，尾部煙道上連接有用于監(jiān)測尾部煙道內(nèi)nox含量的nox循測裝置，鍋爐爐膛和尾部煙道上連接有用于監(jiān)測鍋爐爐膛和尾部煙道內(nèi)co含量的co循測裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述鍋爐爐膛分為高溫腐蝕區(qū)域和風(fēng)險區(qū)域，co循測裝置用于實時檢測爐膛高溫腐蝕區(qū)域風(fēng)險區(qū)的co濃度值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述尾部煙道上連接有噴氨裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述風(fēng)粉控制系統(tǒng)上連接有用于對風(fēng)粉噴出量進行監(jiān)控的風(fēng)粉綜合監(jiān)測系統(tǒng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述nox循測裝置將nox含量數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)模塊，co循測裝置將co含量數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)模塊，風(fēng)粉綜合監(jiān)測系統(tǒng)將風(fēng)粉噴出量數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)模塊，二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)將配風(fēng)量數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)模塊將nox含量數(shù)據(jù)、co含量數(shù)據(jù)、風(fēng)粉噴出量數(shù)據(jù)和二次風(fēng)配風(fēng)量數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)大腦。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)大腦根據(jù)nox含量數(shù)據(jù)、co含量數(shù)據(jù)、風(fēng)粉噴出量數(shù)據(jù)和二次風(fēng)配風(fēng)量數(shù)據(jù)控制風(fēng)粉控制系統(tǒng)、二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)和噴氨裝置，調(diào)控風(fēng)粉控制系統(tǒng)的風(fēng)粉噴出量、二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)的二次風(fēng)噴出量以及噴氨裝置的噴氨策略。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)大腦根據(jù)充分燃燒后鍋爐爐膛和尾部煙道內(nèi)nox含量數(shù)據(jù)和co含量數(shù)據(jù)建立學(xué)習(xí)模型，調(diào)控風(fēng)粉噴出速度、濃度和煤粉細度、二次風(fēng)配置量和噴氨策略。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述nox循測裝置包括取樣式氣體分析儀表、探頭單元、反吹單元和分析單元，co循測裝置包括取樣式氣體分析儀表、探頭單元、反吹單元和分析單元。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述風(fēng)粉控制系統(tǒng)包括磨煤機及磨煤機出口的環(huán)形風(fēng)粉控制閥系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及能源電力領(lǐng)域，更具體的說是一種提升燃煤鍋爐效率的循測和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛的風(fēng)粉供應(yīng)和尾部煙道的噴氨策略等，所述鍋爐爐膛連接有用于將風(fēng)粉送入到鍋爐爐膛內(nèi)的風(fēng)粉控制系統(tǒng)，鍋爐爐膛連接有用于將二次風(fēng)送入到鍋爐爐膛內(nèi)的二次風(fēng)配風(fēng)系統(tǒng)，尾部煙道上連接有用于監(jiān)測尾部煙道內(nèi)NO<subgt;X</subgt;含量的NO<subgt;X</subgt;循測裝置，鍋爐爐膛和尾部煙道上連接有用于監(jiān)測鍋爐爐膛和尾部煙道內(nèi)CO含量的CO循測裝置；調(diào)整鍋爐二次風(fēng)配風(fēng)和風(fēng)粉濃度，從而穩(wěn)定工況下的綜合燃燒效率提升和負荷波動工況下的鍋爐負荷快速響應(yīng)能力的提升。

技術(shù)研發(fā)人員：張久明
受保護的技術(shù)使用者：錐宇能源科技（嘉興）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10