[發(fā)明專利]一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫自動控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210502946.2
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114838351B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪福;高明明;諶際宇;岳光溪;王亞柯;鄺力
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);華能集團技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號: F23C10/28
• 分類號: F23C10/28
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發(fā)明公開了屬于火電機組污染物排放技術(shù)領(lǐng)域的一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫自動控制方法。利用給煤量指令確定石灰石給料量的基準值，原煙氣SOsubgt;2/subgt;濃度測量值與原煙氣SOsubgt;2/subgt;設(shè)定值的差值經(jīng)PID控制器計算后實時調(diào)整石灰石給料量，原煙氣SOsubgt;2/subgt;設(shè)定值由運行人員根據(jù)煙氣脫硫設(shè)備的SOsubgt;2/subgt;處理容量進行設(shè)定；建立了原煙氣SOsubgt;2/subgt;排放濃度預(yù)測模型，預(yù)測出未來時刻的原煙氣SOsubgt;2/subgt;濃度，及時校正當(dāng)前時刻的石灰石給料量。該控制方法能克服CFB鍋爐燃燒、脫硫過程的大慣性、大遲延，實現(xiàn)對CFB鍋爐快速變負荷運行時的原煙氣SOsubgt;2/subgt;排放濃度的控制優(yōu)化，確保CFB鍋爐凈煙氣SOsubgt;2/subgt;濃度不超標，減少石灰石的浪費。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火電機組污染物排放技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫自動控制方法。

背景技術(shù)

近年來，循環(huán)流化床(CFB)技術(shù)發(fā)展迅猛，我國投產(chǎn)的燃煤CFB鍋爐臺數(shù)不斷增加，主要用于發(fā)電、供熱。因爐內(nèi)脫硫工藝流程簡單、投資運行成本低，CFB鍋爐多采用爐內(nèi)脫硫來降低SO₂排放，實現(xiàn)SO₂的低排放控制。隨著環(huán)保政策的愈加嚴格，CFB鍋爐的凈煙氣SO₂排放濃度要求低于35mg/m³，但根據(jù)CFB鍋爐的實際運行情況，不斷提高爐內(nèi)脫硫的鈣硫比很難實現(xiàn)該排放指標。因此，CFB鍋爐加裝了煙氣脫硫設(shè)備作為第二級脫硫，該運行方式通過爐內(nèi)脫硫，將原煙氣SO₂濃度控制在煙氣脫硫設(shè)備的SO₂處理容量之下，煙氣中的SO₂在煙氣脫硫設(shè)備中被再次脫除，最終實現(xiàn)凈煙氣SO₂排放濃度低于35mg/m³。當(dāng)前對爐內(nèi)脫硫自動控制方法的研究較少，不利于CFB鍋爐的污染物排放控制優(yōu)化。CFB鍋爐常處于快速變負荷的動態(tài)運行過程，燃燒工況變化劇烈，導(dǎo)致SO₂原始生成量波動大，僅根據(jù)原煙氣SO₂濃度測量值調(diào)節(jié)爐內(nèi)脫硫石灰石給料量的控制方法容易出現(xiàn)調(diào)節(jié)不及時，使得原煙氣SO₂濃度過高或過低。原煙氣SO₂濃度過高時，超過煙氣脫硫設(shè)備的處理容量，最終凈煙氣SO₂排放濃度超標，無法達到環(huán)保政策的要求；當(dāng)原煙氣SO₂濃度過低時，爐內(nèi)石灰石利用率低，容易出現(xiàn)石灰石浪費的情況。

為了解決因爐內(nèi)脫硫自動控制方法調(diào)節(jié)不及時，CFB鍋爐原煙氣SO₂濃度過高，凈煙氣SO₂濃度超標的問題，本發(fā)明提出了CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫自動控制方法，利用給煤量指令、原煙氣SO₂排放濃度預(yù)測值等信號提前調(diào)節(jié)爐內(nèi)石灰石給料量，實現(xiàn)對CFB鍋爐快速變負荷運行時的原煙氣SO₂排放濃度的控制優(yōu)化，確保CFB鍋爐凈煙氣SO₂濃度不超標，減少石灰石的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫自動控制方法，在CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫自動控制過程中，首先在DCS分散控制系統(tǒng)中搭建爐內(nèi)脫硫自動控制回路來實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫自動控制；所述爐內(nèi)脫硫自動控制回路包括：加法模塊、函數(shù)模塊、乘法模塊、積分器模塊、選擇塊、PID控制器模塊；其特征在于，所述爐內(nèi)脫硫自動控制包括如下步驟：

S1，原煙氣SO₂濃度測量值與原煙氣SO₂濃度設(shè)定值形成偏差信號，偏差信號經(jīng)過PID控制器輸出得到控制信號a；

S2，原煙氣SO₂濃度測量值與原煙氣SO₂濃度設(shè)定值形成的偏差信號經(jīng)過死區(qū)函數(shù)f₁(x)后，輸出的信號再經(jīng)過微分環(huán)節(jié)處理，乘以比例系數(shù)k₁后，通過限幅函數(shù)f₂(x)得到控制子信號b；