[發明專利]一種摻燒高爐煤氣的煤粉爐智能燃燒優化控制方法

在審

• 申請號: 202011606000.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112611234A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 于現軍;浦宏
• 申請（專利權）人: 江蘇和隆優化智能科技有限公司
• 主分類號: F27D19/00
• 分類號: F27D19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種摻燒高爐煤氣的煤粉爐智能燃燒優化控制方法，包括以下內容：（1）負荷控制回路的多目標協調控制：以主蒸汽壓力為主控制目標，綜合考慮的煤粉量和高爐煤氣量的總燃料量調節給粉機，穩定鍋爐負荷；以高爐煤氣壓力為輔助控制目標，根據高爐煤氣壓力安全范圍區間，調節高爐煤氣閥門開度。（2）自適應一次風壓力的送風控制及二次風門協調控制回路：根據高爐煤氣摻燒量的不同，自適應一次風壓設定值，并在二次風門調整時，同步調整送風機變頻，保持一次風壓力的穩定。（3）自尋優二次風控制回路：通過含氧量自尋優功能，尋找最佳燃燒工況的含氧量，根據含氧量調整二次風門開度，提高燃燒效率，實現節能降耗。

技術領域

本發明涉及冶金行業煤粉爐控制領域，尤其涉及一種摻燒高爐煤氣的煤粉爐智能燃燒優化控制方法。

背景技術

隨著冶金企業生產能力的不斷提高，高爐生產產生的高爐煤氣量也不斷增大。為進一步減少高爐煤氣放散，合理利用能源，針對這一問題提出了解決方法，即通過技術改造實現了煤粉爐摻燒高爐煤氣的目標，既節約能源，又減少了環境污染，具有良好的經濟效益和社會效益。

但在摻燒高爐煤氣后，對煤粉爐產生了一系列的鍋爐燃燒影響。原有的鍋爐穩定性被打破，原有的控制方案不能很好的適應新的工況，且冶金行業煤氣管網壓力波動較大，這就導致摻燒后的煤粉爐大多數在手動運行；煤氣管網壓力波動大，手動操作不能滿足蒸汽壓力的穩定，直接影響發電效率；煤氣管網壓力的波動也很大程度影響進入爐膛的煤氣量，進而影響煤粉爐一次風壓力，造成給粉機給粉不穩定，堵粉和噴粉情況頻發，影響鍋爐運行安全和負荷穩定。

綜上所述，為了降低操作人員的勞動強度，提高系統運行的穩定性和安全性，避免不必要的能源浪費，在煤粉爐摻燒高爐煤氣鍋爐領域，急需尋求一種摻燒高爐煤氣的煤粉爐智能燃燒優化控制方法。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種摻燒高爐煤氣的煤粉爐智能燃燒優化控制方法，保證摻燒高爐煤氣的煤粉爐負荷的穩定，一次風壓力的穩定，實現一次風壓的智能調節，含氧量的自動尋優，進而實現鍋爐的節能環保運行。

本發明解決其技術問題采用以下技術方案：

一種摻燒高爐煤氣的煤粉爐智能燃燒優化控制方法，包括如下方案：（1）負荷控制回路的多目標協調控制：以主蒸汽壓力為主控制目標，以高爐煤氣壓力為輔助控制目標，在保證鍋爐負荷穩定的前提下，提高高爐煤氣的使用率，以節約煤粉。用主蒸汽壓力控制模塊，計算需要的總燃料量設定值，根據能量平衡原理，以綜合考慮的煤粉量和高爐煤氣量的總燃料量作為測量值，根據煤粉量調節模調節，調節給粉機；另一方面，以高爐煤氣壓力為控制目標，根據高爐煤氣壓力安全范圍區間，利用高爐煤氣壓力控制模塊，調節高爐煤氣閥門開度。（2）自適應一次風壓力的送風控制及二次風門協調控制回路：提出自適應一次風壓力概念，根據高爐煤氣摻燒量的不同，自適應一次風壓設定值，根據一次風壓調節模塊，調整送風機變頻，保持一次風壓力穩定在設定風壓。在二次風門調整時，通過二次風門協調控制，同步調整送風機變頻以保持一次風壓不變。（3）含氧量控制回路：通過含氧量設定值與實際值比較，調整二次風門開度，保持含氧量實際值在設定值附近。其中，含氧量設定值通過含氧量自尋優功能，尋找滿足最佳燃燒工況的含氧量，提高燃燒效率，實現節能降耗。

所述（1）中所述多目標協調控制，根據其控制目標的不同，采用解耦的的方法，將各自目標獨立開來，再加以能量平衡算法，對其中一個目標進行補償。

所述（1）中所述能量平衡，是根據高爐煤氣熱值、高爐煤氣流量和煤粉熱值，來計算出相同熱值的煤粉量。增加或減少的高爐煤氣量以同熱值總量的煤粉減少或增加，達到穩定爐膛燃燒熱值，穩定負荷的目標。