[發明專利]基于環境溫度自動優化過量空氣系數的控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202011634100.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112664974A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 汪宗海;李孟陽;李鵬
• 申請（專利權）人: 西安宗燁能源科技有限公司
• 主分類號: F23N3/00
• 分類號: F23N3/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 郝燕燕

一種基于環境溫度自動優化過量空氣系數的控制方法及裝置，溫度傳感器實時采集鍋爐進氣溫度，并將采集到的溫度信號輸入到主控制器，主控制器將實時進氣溫度與設定的標定溫度值進行比較，根據比較結果調節變頻器的工作頻率，煙氣含氧量傳感器實時采集鍋爐輸出煙氣的含氧量，并將煙氣含氧量信號輸入到主控制器，主控制器將實時煙氣含氧量與煙氣含氧量設定值比較，根據比較結果調節變頻器的工作頻率，當溫度控制方式和煙氣含氧量控制方式出現相反的工況，主控制器優先選擇根據煙氣含氧量對變頻器工作頻率的調節。本發明根據環境溫度進行修正鼓風機工作頻率，減少過量空氣輸入，降低各傳動部件的磨損，提高鼓風機各部件使用壽命。

技術領域

本發明屬于鍋爐自動控制技術領域，具體涉及到一種基于環境溫度自動優化過量空氣系數的控制方法及裝置。

背景技術

在鍋爐燃燒系統中，燃料供給系統、送風系統是燃燒控制系統的重要環節。鍋爐生產燃燒系統自動控制的基本任務是使燃料充分燃燒后產生的熱量適應鍋爐負荷的需要，同時保證經濟燃燒和鍋爐的安全運行。要實現經濟燃燒，首先保證燃料燃燒盡可能充分；其次是燃燒過程中送風系統所供給的助燃空氣在滿足充分燃燒的同時盡可能減少，也就是鍋爐燃燒系統中常說的過量空氣系數越低越好。現有鍋爐燃燒控制技術基本以燃料性質、鍋爐形式、煙氣含氧量等方式來進行反饋式、亡羊補牢式、被動式的綜合燃燒控制，但無法達到更低的過量空氣系數，也無法實現實時、正向、主動式的控制。

要實現較低的過量空氣系數，需要考慮到環境溫度的變化所引起的空氣密度的變化，也就是空氣中氧氣質量含量的變化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有鍋爐生產燃燒系統自動控制技術的缺點，提供一種設計合理、提高鍋爐熱效率、降低損耗、安全可靠的基于環境溫度自動優化過量空氣系數的控制方法。

解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種基于環境溫度自動優化過量空氣系數的控制方法，包括以下步驟：

S1.采集鍋爐的進氣實時溫度與設定的標定溫度值進行比較，進氣實時溫度低于標定溫度值，控制鼓風機工作頻率降低至進氣實時溫度所對應的頻率值，進氣實時溫度高于標定溫度值，控制鼓風機工作頻率增加至進氣實時溫度所對應的頻率值；

S2.采集鍋爐輸出煙氣的含氧量與不同燃料完全燃燒時煙氣含氧量的設定值進行比較，煙氣含氧量超過設定值，降低鼓風機的工作頻率，直至煙氣含氧量等于設定值；煙氣含氧量低于設定值，提高鼓風機的工作頻率，直至煙氣含氧量等于設定值；

S3.優先選擇根據煙氣含氧量對鼓風機工作頻率的控制，自動根據煙氣含氧量的實時數值與設定值進行比較，當達到煙氣含氧量設定值的±10％范圍內時，介入進氣溫度的控制方式，實現自動優化控制。

作為一種優選的技術方案，所述的步驟S1中對鍋爐進氣實時溫度設定上限溫度值和下限溫度值，采集的鍋爐進氣實時溫度大于上限溫度值，調節鼓風機的工作頻率至上限溫度值所對應的頻率維持不變，采集的鍋爐進氣實時溫度小于下限溫度值，調節鼓風機的工作頻率至下限溫度值所對應的頻率維持不變。

作為一種優選的技術方案，所述的鍋爐進氣實時溫度設定的上限溫度值等于鍋爐所在地區全年度氣候條件下氣溫最高月的平均氣溫值，下限溫度值等于鍋爐所在地區全年度氣候條件下氣溫最低月的平均氣溫值。

作為一種優選的技術方案，對鼓風機的工作頻率設定上限值和下限值，采集的鍋爐輸出煙氣的含氧量遠大于煙氣含氧量的設定值，鼓風機的工作頻率降低至下限值后維持不變，采集的鍋爐輸出煙氣的含氧量遠小于煙氣含氧量的設定值，鼓風機的工作頻率提高至上限值后維持不變。

作為一種優選的技術方案，所述的進氣實時溫度所對應的頻率值為：