[实用新型]负荷大范围变动下的循环流化床锅炉燃烧优化控制系统

权利要求书

1.一种循环流化床锅炉燃烧优化控制系统，其特征在于：它包括DCS系统、优化控制器、专家逻辑判断电路和人机交互模块，其中所述优化控制器包括锅炉负荷调节回路和炉内物料分布估测器；所述DCS系统用于采集锅炉过程数据的测量信号，并向所述锅炉负荷调节回路、炉内物料分布估测器、专家逻辑判断电路输出所述测量信号，根据所述专家逻辑判断电路输入的控制指令，向锅炉输出控制信号；所述人机交互模块向所述锅炉负荷调节回路输入料层温度设定值、出口蒸汽压力设定值和出口氧含量设定值；

所述锅炉负荷调节回路向所述炉内物料分布估测器输出一次风量计算值、二次风量计算值和燃料量计算值；所述锅炉负荷调节回路的测量信号输入端连接所述DCS系统的输出端，设定信号输入端连接所述人机交互模块的输出端，临时修正信号的输入端连接所述专家逻辑判断电路的输出端；

所述炉内物料分布估测器的输入端连接所述锅炉负荷调节回路和DCS系统的输出端，向所述专家逻辑判断电路输出料层厚度判断结果，其中用以判断炉内料层厚度的床层压降ΔP可表示为：

ΔP＝mg+κf(u²，h，i)

其中h为频率，u为风量，i为电流，m为床层物料的总质量，κ的取值由现场实际数据拟合；

所述专家逻辑判断电路中设置逻辑判断电路，其输入端连接所述炉内物料分布估测器和DCS系统的输出端，根据输入的料层厚度判断结果和测量信号，向所述DCS系统输出最终控制量，并向所述锅炉负荷调节回路输入床温临时修正值和二次风临时修正值。

2.如权利要求1所述的一种循环流化床锅炉燃烧优化控制系统，其特征在于：所述锅炉负荷调节回路中包括料层温度调节回路、蒸汽压力调节回路、烟气氧硫含量调节回路。

3.如权利要求2所述的一种循环流化床锅炉燃烧优化控制系统，其特征在于：所述锅炉负荷调节回路中包括风煤比PID控制模块和乘法器，由所述DCS系统向所述风煤比PID控制模块输入料层温度测量值，由所述人机交互模块输入的料层温度设定值和专家逻辑判断电路输入的料层温度临时修正值作为反馈， 所述风煤比PID控制模块向所述乘法器输出风煤比。

4.如权利要求2所述的一种循环流化床锅炉燃烧优化控制系统，其特征在于：所述蒸汽压力调节回路中包括蒸汽压PID控制模块，由所述DCS系统向所述蒸汽压PID控制模块输入出口蒸汽压力测量值，由所述人机交互模块输入的出口蒸汽压力设定值作为反馈，由所述DCS系统输入的出口蒸汽流量测量值作为动态前馈补偿，所述蒸汽压PID控制模块向所述炉内动力学模型输出一次风量计算值；所述一次风量计算值与所述风煤比同时输入所述乘法器，向所述炉内物料分布估测器输出燃料量。

5.如权利要求2所述的一种循环流化床锅炉燃烧优化控制系统，其特征在于：所述烟气氧含量调节回路中包括氧含量PID控制模块，由所述DCS系统向所述氧含量PID控制模块输入出口氧含量测量值，由所述人机交互模块输入出口氧含量设定值作为反馈，由所述DCS系统输入的一次风量测量值和由所述专家逻辑判断电路输入的二次风量临时修正值作为动态前馈补偿，所述氧含量PID控制模块向所述炉内物料分布估测器输出二次风量计算值。

6.如权利要求1所述的一种循环流化床锅炉燃烧优化控制系统，其特征在于：所述优化控制器中还包括炉膛负压调节回路，所述炉膛负压调节回路中包括负压PID控制模块，由所述DCS系统输入炉膛负压测量值，由所述人机交互模块输入的炉膛负压设定值作为反馈，由所述DCS系统输入的一次风机频率、二次风机频率作为前馈，所述负压PID控制模块向所述DCS系统输出引风机频率。

7.如权利要求1所述的一种循环流化床锅炉燃烧优化控制系统，其特征在于：所述最终控制量包括给煤频率、排渣排灰频率、一次反料风机频率、二次反料风机频率。

8.如权利要求1或2所述的一种循环流化床锅炉燃烧优化控制系统，其特征在于：在所述专家逻辑判断电路和DCS系统之间设置燃烧动态校正系统，根据所述专家逻辑判断电路输入的最终控制量和所述DCS系统输入的料层温度测量值校正风煤比。