[發明專利]一種火電廠最佳燃燒節煤發電控制方法及其裝置

有效

• 申請號: 200910272800.8
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN101701719A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 李曉明;李晶
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: F23N5/00
• 分類號: F23N5/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

1.一種火電廠最佳燃燒節煤發電控制方法，其特征在于包括下列步驟：

①燃燒信息和運行工況信息的同步實時數據和圖像采集(1)；

②燃燒信息和運行工況信息的分析與優化(2)；

③最佳燃燒工況信息和最佳燃燒火焰信息的確定(3)；

④最佳燃燒節煤發電控制方案生成(4)；

⑤最佳燃燒節煤發電控制方案實施(5)。

2.按權利要求1所述的一種火電廠最佳燃燒節煤發電控制方法，其特征在于步驟①：

分別同時從鍋爐、汽機和發電機實時采集運行工況信息，從鍋爐實時采集燃燒圖像信息，并標注時標后，將工況信息和燃燒信息存入工況信息庫和燃燒信息庫分類保存，同時送操作監視。

3.按權利要求1所述的一種火電廠最佳燃燒節煤發電控制方法，其特征在于步驟②：

分別從工況信息庫以及燃燒信息庫讀出信息進行工況分析以及圖像分析、譜分析和優化，將優化的工況信息和燃燒信息分別作為最佳燃燒工況和最佳燃燒火焰確定的依據；

工況分析是按發電機的出力以及鍋爐、汽機和發電機運行的安全性、經濟性和合理性，對鍋爐、汽機和發電機的運行工況歸類和篩選，找出優化的工況信息；

圖像分析是對鍋爐的燃燒圖像進行數字分析和圖像識別，尋找出在規定的鍋爐溫度和壓力運行條件下的優化燃燒信息的圖像特征和圖像；

譜分析是對鍋爐的燃燒火焰進行光譜分析和功率譜分析，尋找出在規定的鍋爐溫度和壓力運行條件下的優化燃燒信息的光譜特征和功率譜特征。

4.按權利要求1所述的一種火電廠最佳燃燒節煤發電控制方法，其特征在于步驟③：

最佳燃燒工況信息的確定是將相同時標的最佳燃燒火焰信息與優化工況信息配對，在規定的鍋爐溫度和壓力運行條件下，對配對的燃燒工況信息進行安全性、經濟性和合理性分析，以最佳燃燒或排放的非燃燒物最少為原則，進行最優化處理，確定最佳燃燒工況信息，作為最佳燃燒節煤發電控制方案生成的依據；

最佳燃燒火焰信息的確定是對由圖像分析和譜分析提供的大量的優化燃燒信息進行綜合經濟性和合理性分析，將在一定的鍋爐溫度和壓力運行條件下，最佳燃燒的圖像特征，最佳燃燒的光譜特征和最佳燃燒的功率譜特征綜合優化的結果作為最佳燃燒火焰信息，并作為最佳燃燒節煤發電控制方案生成的依據。

5.按權利要求1所述的一種火電廠最佳燃燒節煤發電控制方法，其特征在于步驟④：

按發電機出力的大小將同一時標的最佳燃燒工況信息和最佳燃燒火焰信息組合起來，排除控制過程中不穩定狀態或從一個狀態轉換到另一個狀態的過渡過程狀態的燃燒工況信息和燃燒火焰信息，并進行運行狀態合理性分析和運行條件限制性分析，以給定發電機出力的條件下，煤燃燒最佳或排放的非燃燒物最小為原則，確定最佳燃燒節煤發電控制方案，即：在給定的發電機出力和鍋爐、汽機的正常運行條件下，給出煤燃燒最佳或排放的非燃燒物最小的進煤量、進風量、汽門開度燃料量的對應控制值，并提供操作監視和控制實施。

6.按權利要求1所述的一種火電廠最佳燃燒節煤發電控制方法，其特征在于步驟⑤：

由操作與控制系統或操作人員根據操作監視信息和最佳燃燒節煤發電控制方案，實施對鍋爐、汽機和發電機的最佳燃燒節煤發電控制。

7.實施權利要求1所述方法的一種火電廠最佳燃燒節煤發電控制裝置，包括現有的鍋爐、汽機和發電機的信號系統及控制執行機構(10)，同步實時數據和圖像采集系統(20)，操作與控制系統(30)和操作監視單元(40)；

其特征在于：設置有節煤發電控制決策系統(50)；

鍋爐、汽機和發電機的信號系統及控制執行機構(10)，同步實時數據和圖像采集系統(20)，節煤發電控制決策系統(50)，操作監視單元(40)，操作與控制系統(30)和鍋爐、汽機和發電機的信號系統及控制執行機構(10)依次閉環連接組成自動控制系統，實現鍋爐、汽機和發電機的燃燒信息和運行工況信息的同步實時數據和圖像采集、燃燒信息和運行工況信息的分析與優化、最佳燃燒工況信息和最佳燃燒火焰信息的確定、最佳燃燒節煤發電控制方案生成和最佳燃燒節煤發電控制方案實施；

同步實時數據和圖像采集系統(20)的輸出端連接操作監視單元(40)輸入端，實現鍋爐、汽機和發電機運行工況的實時監視；

節煤發電控制決策系統(50)的輸出端連接操作與控制系統(30)的輸入端，實現最佳燃燒節煤發電控制方案的實時監視。