[發明專利]基于反饋的低氮燃燒控制方法和系統

有效

• 申請號: 201410342160.4
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104075341A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 喻玫;呂霞;張巍;蔡芃;趙超;王海鵬;隋海濤;范國朝;付春磊;潘小龍;任旻
• 申請（專利權）人: 煙臺龍源電力技術股份有限公司
• 主分類號: F23N3/06
• 分類號: F23N3/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉劍波

技術領域

本發明涉及鍋爐優化燃燒控制領域，特別涉及一種基于反饋的低氮燃燒控制方法和系統。

背景技術

近年來，國家出臺了燃煤電廠的氮氧化物(NOx)排放標準，也明確規定低氮燃燒技術應作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術。在此大背景下，國內燃煤電廠相繼進行基于二次風重新分配的雙尺度低氮燃燒改造工程。雙尺度低氮器改造后，爐內燃燒特性發生變化，而二次風配風方案卻是固定的，不同負荷、煤質和磨煤機運行方式下配風方案往往不能同步調整。這就與實際爐內燃燒環境有較大偏差，當鍋爐機組的最佳特性發生改變時，原有的配風方案已不適用當時的燃燒狀況，造成爐內降氮效果不佳。運行人員若跟據原有經驗進行配風調試，如主燃燒器區仍使用均等配風，不愿意打開頂層SOFA(Separate?Over?Fire?Air，分離式燃盡風)風門，也會影響降氮效果，最終導致氮氧化物值排放偏高。綜上所述，無論是人員主觀因素還是爐內燃燒狀況變化，都可能會導致缺乏與雙尺度低氮燃燒相配合的智能調風控制方案。

目前，我國燃煤電廠在進行雙尺度低氮燃燒改造之后，電廠二次風配風操作的依據是改造時通過熱態試驗得到的配風卡，運行人員在任何負荷、煤質和磨煤機運行方式下都按照這個單一的配風卡手動進行二次風配風。

按照配風卡進行二次風配風所帶來的問題，一方面表現為對實際燃燒狀況的適應性差，當負荷、煤質和磨煤機運行方式變化，爐內實際燃燒環境發生較大改變時，通過熱態試驗得到的單一配風卡不再適應實際情況；另一方面表現在運行人員對雙尺度降氮原理缺乏了解，進行二次風配風時，按照原有經驗操作，達不到預期效果。這兩方面都會導致NOx排放量升高。

發明內容

本發明實施例提供一種基于反饋的低氮燃燒控制方法和系統。通過根據煤質狀況選擇相應的配風方案，根據氮氧化物排放濃度對SOFA風門進行校正。通過采用前饋加反饋的調節方式，能夠確保在環境因素變化情況下實現鍋爐的經濟環保優化運行。

根據本發明的一個方面，提供一種基于反饋的低氮燃燒控制方法，包括：

智能調風服務器根據采集到的煤質參數，確定當前正在燃燒的煤質狀況；

智能調風服務器選擇與煤質狀況相對應的配風方案，并將配風方案發送給控制器；

控制器根據智能調風服務器發送的配風方案，對燃煤鍋爐的各風門進行控制；

智能調風服務器根據當前采集到的氮氧化物排放濃度與當前的氮氧化物基準值，確定分離式燃盡風SOFA風門校正方案，并將SOFA風門校正方案發送給控制器；

控制器根據SOFA風門校正方案對SOFA風門進行校正，以降低氮氧化物的排放。

在一個實施例中，智能調風服務器根據當前采集到的氮氧化物排放濃度與當前的氮氧化物基準值，確定分離式燃盡風SOFA風門校正方案的步驟包括：

智能調風服務器判斷當前采集到的氮氧化物排放濃度與當前的氮氧化物基準值之間的差值是否大于預定濃度門限；

若所述差值大于預定濃度門限，則選擇與所述差值相對應的SOFA風門校正方案。

在一個實施例中，智能調風服務器將配風方案發送給控制器后，還包括：

智能調風服務器根據實時采集到的第i個經濟性指標參數的參數值Fc_i，計算參數值Fc_i的指標偏差B_i，其中B_i＝Fc_i－FcL_i，FcL_i為與第i個經濟性指標參數相對應的參數閾值，1≤i≤N，N為經濟性指標參數總數；

智能調風服務器判斷是否存在大于預定偏差值的指標偏差；

若存在大于預定偏差值的指標偏差，則智能調風服務器利用第i個經濟性指標參數的增量與氮氧化物排放增量的對應關系，根據指標偏差B_i確定第i個經濟性指標參數的修正值C_i，并根據氮氧化物排放基準值R和修正值C_i，預測當前的氮氧化物排放基準值R′；

智能調風服務器將預測的當前氮氧化物排放基準值R′發送給控制器；

控制器根據當前氮氧化物排放基準值R′，對SOFA風門進行調整，以降低氮氧化物的排放。

在一個實施例中，智能調風服務器根據氮氧化物排放基準值R和修正值C_i，預測當前的氮氧化物排放基準值R′的步驟包括：

智能調風服務器利用公式