[发明专利]基于PLC的低氮燃烧控制方法和系统有效

申请号：	201410341338.3	申请日：	2014-07-17
公开（公告）号：	CN104075340A	公开（公告）日：	2014-10-01
发明（设计）人：	王海鹏;喻玫;蔡芃;张巍;赵超;范国朝;任旻	申请（专利权）人：	烟台龙源电力技术股份有限公司
主分类号：	F23N3/00	分类号：	F23N3/00
代理公司：	中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038	代理人：	刘剑波
地址：	264006 山东省***	国省代码：	山东;37
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摘要：
搜索关键词：	基于 plc 燃烧控制方法系统
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及锅炉优化燃烧控制领域，特别涉及一种基于PLC的低氮燃烧控制方法和系统。

背景技术

2012年国家环保部出台了新的《火电厂大气污染物排放标准》，明确规定了燃煤电厂的氮氧化物(NOx)严格的排放标准，国内燃煤电厂相继进行了针对锅炉的低氮燃烧改造工程。低氮燃烧改造工程完成之后，要取得理想的低氮燃烧效果，既要考虑锅炉效率又要兼顾氮氧化物排放，这就要求必须同时处理好煤粉、二次风及分离式燃尽风(Separate Over Fire Air，简称：SOFA)的配比关系。

目前，在采用低氮燃烧技术的燃煤电厂锅炉上，一般采用通过负荷指令来调节主燃烧区域二次风及SOFA风的方法来调整燃烧，控制氮氧化物的排放，即通过负荷-风量(二次风及SOFA风风量)设定函数F(x)来控制各个风门的开度。这种控制方式的实现通过DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)系统标准算法块的组态来实现。

上述基于DCS系统通过负荷-风量设定函数F(x)来控制配风的方式，考虑因素只有负荷，当负荷确定时，各个二次风及SOFA风配风方案也是确定的。在这种控制方式下，负荷不发生改变，但锅炉煤质、磨煤机运行方式、氮氧化物排放等因素发生改变时，锅炉燃烧特性也随之发生改变，原有二次风及SOFA风配风方案已不适用此时的燃烧特性，这种控制方式下二次风及SOFA风配风方案不能同步随锅炉燃烧特性调整，造成配风方案与燃烧特性需求不匹配，最终导致NOx值排放与锅炉燃烧效率都受到不利影响。这种控制方式相对来说是一种粗放式的控制方式，不具备在锅炉煤质、磨煤机运行方式、NOx排放等因素发生变动时低氮燃烧最优控制的能力。

发明内容

本发明实施例提供一种基于PLC的低氮燃烧控制方法和系统，可编程控制器PLC根据DCS反馈的锅炉运行参数确定相应的二次风门开度指令和SOFA风门指令，并根据氮氧化物实测值对SOFA风门指令进行修正，从而有效实现锅炉的低氮燃烧控制。

根据本发明的一个方面，提供一种基于PLC的低氮燃烧控制方法，包括：

可编程控制器PLC根据分布式控制系统DCS反馈的锅炉运行参数，在预先设置的低氮燃烧控制模型中获取相对应的二次风门开度指令和分离式燃尽风SOFA风门开度指令，以及相对应的氮氧化物排放目标值；

PLC将二次风门开度指令和SOFA风门开度指令发送给DCS，以便DCS利用二次风门开度指令和SOFA风门开度指令分别对二次风门和SOFA风门进行控制；

PLC根据DCS反馈的氮氧化物实测值和当前的氮氧化物排放目标值，确定SOFA风门偏置量；

PLC将SOFA风门偏置量与当前从低氮燃烧控制模型中获取的SOFA风门开度指令叠加，以得到经校正的SOFA风门开度指令；

PLC将经校正的SOFA风门开度指令发送给DCS，以便DCS利用经校正的SOFA风门开度指令对SOFA风门进行控制。

在一个实施例中，PLC将DCS反馈的锅炉运行参数和氮氧化物实测值，以及相应的二次风门开度指令、SOFA风门开度指令及SOFA风门偏置量存储到低氮燃烧控制模型中，以便修正优化燃烧控制模型。

在一个实施例中，PLC根据DCS反馈的氮氧化物实测值和当前的氮氧化物排放目标值，确定SOFA风门偏置量的步骤包括：

PLC在到达第n个计算周期时，计算当前氮氧化物排放目标值SP_n与当前氮氧化物实测值PV_n的差值Error_n；

确定Error_n所属的区间X以及Error_n-1所属的区间Y；