[發明專利]一種循環流化床鍋爐多點床溫信號的處理方法

有效

• 申請號: 201711386866.0
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108302522B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 田亮
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F23C10/28
• 分類號: F23C10/28
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

一種循環流化床鍋爐多點床溫信號的處理方法，所述方法首先依據各床溫測點測量值與所有床溫信號平均值偏差的分布規律，將床溫測點劃分到偏高溫區、正常溫區和偏低溫區，然后將每個溫區的床溫測點進行分組，再分別對各組床溫測點的床溫信號進行三選中處理，得到此組的代表床溫信號，之后對分屬相同溫區的代表床溫信號求算術平均值，得到每個溫區的平均床溫信號，最后對三個溫區的平均床溫信號進行加權平均，得到優化計算床溫。本發明將傳統的平均值法與中值法有機結合在一起，不僅兼有平均值法與中值法的優點，而且具有高負荷下優先反映局部偏高床溫信號變化、低負荷下優先反映局部偏低床溫信號變化的特點，可有效提高循環流化床鍋爐的控制品質。

技術領域

本發明涉及一種對循環流化床鍋爐多點床溫信號進行處理，以獲取床溫控制系統優化計算所需床溫信號的方法，屬于控制技術領域。

背景技術

循環流化床鍋爐因具有煤種適應性強、低負荷穩燃性能好、燃料低溫燃燒氮氧化物生成量小、爐內脫硫環保成本低等優點，近年來得到了迅速發展。爐床溫度是循環流化床鍋爐的一個重要監控信號。床溫過高易導致床料熔化結焦、床內受熱面金屬超溫等故障，同時也會降低爐內脫硫效率、增加氮氧化物生成量；床溫過低易導致鍋爐滅火、床料低溫結焦等故障，同時也將降低燃燒效率和脫硫效率。循環流化床鍋爐運行的最佳床溫在850℃～950℃之間，負荷越高對應的床溫也越高。

循環流化床鍋爐爐床為斗型結構，一次風經過布風板調整風壓后從床底正下方向上吹入，下層二次風分左右兩側從床底部側二次風口送入，上層二次風分左右兩側從床頂部側二次風口送入，燃料及石灰石從左側上下二次風之間的給料口送入，循環床料從右側上下二次風之間的返料口送入。床料在床內被風吹起呈循環流化狀態，床溫是指上下層二次風口之間床料的溫度，采用帶耐磨套管保護的熱電偶從爐墻側插入床內進行測量。

爐床面積很大，300MW機組配套循環流化床鍋爐，爐床橫截面為寬5830mm、深27840mm的長方形；床料溫度很高，存在局部超溫燒壞熱電偶的可能；床料容易結焦，存在局部結焦黏糊熱電偶的可能；同時床料在床內劇烈翻騰，對熱電偶保護套管的磨損非常嚴重。工程上采用安裝多支熱電偶的方法確保床溫測量的可靠性和準確性。300MW機組配套的循環流化床鍋爐爐床左右側各安裝16支熱電偶，每一支熱電偶可以測量安裝位置處的床溫，共有32個單點床溫信號。

目前普遍采用平均值法或中值法對多個床溫信號進行處理。具體過程是：首先對每一支熱電偶測量得到的單點床溫信號進行質量檢測，剔除因熱電偶或信號線短路或開路導致壞質量的單點床溫信號，然后對無故障的單點床溫信號求算術平均值或者按照大小排序后取其中間值，得到平均床溫信號或中值床溫信號。床溫控制系統通過修正一次風量以及調整上下層二次風的比例將平均床溫或中值床溫控制在850℃～950℃之間。

采用求平均值法得到的床溫信號能夠反映床溫基準及整體變化趨勢，也能夠消除隨機擾動的影響，但存在以下弊端：(1)由于制造、安裝工藝及運行條件的限制，床內物料分布和燃燒強度并不均勻，存在局部的高溫區和低溫區，高溫區和低溫區溫度偏離平均床溫往往超過±50℃，經常出現高負荷運行時平均床溫正常但局部高溫區床溫測點超溫報警、低負荷運行時平均床溫正常但局部低溫區床溫測點欠溫報警的情況；(2)由于熱電偶測量條件惡劣，出現故障的類型多種多樣，實際運行過程中經常出現某點測量溫度值明顯異常但信號質量檢測卻正常的情況，這樣的異常信號點也會參與計算，導致平均床溫發生偏離。