[發明專利]一種流化床鍋爐的節能控制方法

有效

• 申請號: 201910634879.8
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110260356B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 白海波
• 申請（專利權）人: 白海波
• 主分類號: F23N1/04
• 分類號: F23N1/04;F23C10/28;F23C10/30
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種流化床鍋爐的節能控制方法，要解決的是現有流化床鍋爐在自動控制中的問題。本發明的具體步驟如下：步驟一，設定基本負荷，進行煤種補償，然后進行給煤量設定和給煤速度設定；步驟二，進行增益補償；步驟三，將設定的給煤參數發送至給煤機，燃燒系統工作時實時測量燃燒參數和風機參數；步驟四，設定鍋爐的主蒸汽壓力值和主蒸汽流量，在鍋爐運行時進行多項優化控制。本發明從兩個方面實現控制：一是以PID控制為基礎，結合其它控制技術組合而成的新型PID控制策略；二是以智能控制為基礎，采用模糊控制，神經網絡控制、專家控制以及與其它控制策略相結合的控制技術，可以實現全自動燃燒、最經濟燃燒、最環保燃燒和最安全燃燒。

技術領域

本發明涉及鍋爐控制領域，具體是一種流化床鍋爐的節能控制方法。

背景技術

我國是以煤炭為主的能源國家，煤炭是我國最重要的一次能源，占能源總量的70％以上。我國已探明的煤炭總量約1萬億噸，每年的煤炭產量約30億噸，是世界上最大的煤炭生產國和消費國。煤炭在經濟發展中起到重要作用的同時，也給我國帶來了嚴重的環境污染，我國每年85％的二氧化硫排放量、60％的氮氧化物排放量、70％的煙塵排放量、85％的二氧化碳排放量等都是由燃煤造成的，煤炭燃燒已成為我國最主要的污染源。

循環流化床鍋爐(CFB)的自動化應用水平比其在電力行業占主流的煤粉爐要低很多，其主要原因是由于循環流化床鍋爐燃燒過程十分復雜，受影響的因素多，給煤、一次風、二次風、返料風耦合性強。此外，燃燒過程的非線性和大滯后性也使控制對象更加復雜，難以建立精確的數學模型，這樣對控制方案就提出了更為嚴格的要求。目前國內循環流化床鍋爐燃燒回路能投入自動運行的寥寥無幾，更不用說如何保證燃燒的經濟性。

現有的流化床鍋爐的燃燒系統無法自動控制的原因有以下方面：第一，控制對象復雜：每一種鍋爐的具體工藝、生產情況不同，其工況的變化也會有所差別，對循環流化床鍋爐來說，升降一次負荷要涉及到給煤調節、送風調節、引風調節、給水調節、減溫減壓調節等多個控制回路；如果燃煤的發熱量等參數發生變化、母管壓力發生變化也同樣要影響這一系列的調節回路；第二，測控儀表存在的問題：某些儀表或因為貴重、或因為儀表本身不可靠而沒有安裝，如單爐進煤流量、廢氣的煙氧測量，甚至有的單位連空氣流量測量儀表也沒有安裝，這造成用常規的控制方案根本無法實現自動控制，另外，即便是這些信號都有，但控制回路所涉及的流量、氧含量表的精度差、滯后大及其不可靠性；手操器、伺服放大器本身的儀表精度過低、調節閥過大的死區以及儀表特性的偏移等都增大了，儀表的不準確性增加了控制的難度；第三，先進控制理論的工程化問題：將先進控制理論用于現場實際還有很多細節性的處理，比如：模糊控制的E、DE的取值一般都要經過適當的放大或縮小再進入模糊控制集；自尋優算法必須具有識別虛假極點的能力及避免掉入死區的措施等，機械套用先進控制思想只能得到一個比常規控制系統還糟糕的控制效果。

人們也在進行相關方面的研究。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種流化床鍋爐的節能控制方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種流化床鍋爐的節能控制方法，具體步驟如下：

步驟一，設定基本負荷，中央處理器根據基本負荷進行煤種補償，然后中央處理器進行給煤量設定和給煤速度設定；

步驟二，中央處理器根據給煤量設定和給煤速度設定進行增益補償；

步驟三，中央處理器將設定的給煤參數發送至給煤機，燃燒系統工作，燃燒系統工作時實時測量燃燒參數和風機參數；

步驟四，中央處理器根據燃燒參數和風機參數設定鍋爐的主蒸汽壓力值和主蒸汽流量，在鍋爐運行時進行多項優化控制即可。

作為本發明實施例進一步的方案：步驟三中燃燒參數包括流化床溫度、鍋爐的爐膛出口溫度和煙氧含量。