[发明专利]一种循环流化床的炉内脱硫优化控制方法

说明书

本发明公开了属于循环流化床锅炉技术领域的一种循环流化床的炉内脱硫优化控制方法。其优化控制系统包括数据通讯子系统、硫份在线校正子系统、二氧化硫预测子系统、石灰石控制子系统；数据通讯子系统与DCS系统的OPC服务器通讯软件交互数据数据，硫份在线校正子系统连接数据通讯子系统，二氧化硫预测子系统分别连接硫份在线校正子系统和数据通讯子系统，石灰石控制子系统分别连接二氧化硫预测子系统和数据通讯子系统；通过建立SO2预测模型和煤质硫份自适应校正方法，能够及时、动态调节石灰石的给料量，避免SO2超标排放及过量使用石灰石等资源，在工程上具有较高的实用价值。

技术领域

本发明属于循环流化床锅炉技术领域，尤其是涉及一种循环流化床的炉内脱硫优化控制方法。

背景技术

循环流化床燃烧技术是洁净煤燃烧技术之一，该技术把煤和脱硫剂加入燃烧室的床层中，从炉底鼓风使床层悬浮进行流化燃烧。在环保备受瞩目的今天，流化床燃烧由于具有炉内廉价脱硫技术和低温燃烧形成低NOx排放的固有特点，使得循环流化床锅炉在高硫煤地区成为首选的热力设备。我国作为世界上最大的发展中国家，目前的能源生产量居世界第3位，基本能源消费居第2位。但由于我国富煤缺油少气，形成了以煤为主导的结构，其中50％～60％的煤用来发电，因而也成为燃煤污染物的主要来源。因此，发展洁净煤发电技术，提高发电效率，降低污染排放，成为我国能源战略的重要方面。

目前，虽然循环流化床锅炉已经大量投入商业化运营，且容量不断增大，但循环流化床锅炉实际运行和操作过程中却存在许多问题，其中在脱硫燃烧控制方面的突出问题主要表现在以下几个方面：首先，当前对排放的二氧化硫浓度进行调节的具体方法为测量烟气出口的SO2浓度，若超过排放浓度标准，则调节石灰石的给料量进行调节，以此类推，再进行测量、调节、测量，直到二氧化硫的排放浓度符合排放标准为止。显然，该浓度调节方法具有严重的滞后性，不能从根本上起到调节控制的作用；其次，由于国家对烟气排放指标的要求越来越严格，而国内大多的CFB锅炉脱硫效率还仅停留在80％左右，如果要达到较高的脱硫效率，就需要加入大量的脱硫剂，大量的石灰石会在料层中分解，造成床温下降，影响锅炉负荷，并且石灰石耗量大，会使Ca/S摩尔比增大， 运行成本增加。并且过量的脱硫剂又会带来很大的附加灰渣量和物理热损失，同时增加炉膛磨损，影响燃烧工况和锅炉的效率，进而增加成本，影响锅炉的经济性；再次，对煤质变化的适应性差，导致石灰石消耗量大，运行成本高。在煤质变化后，仍然利用固定的Ca/S比值来调节石灰石的给料量，导致石灰石原料的严重浪费和成本的大幅度增加。

本发明提出了一种循环流化床的炉内脱硫优化控制方法，建立了SO2排放浓度的软测量预测模型，克服了石灰石控制系统的滞后性，解决了升降负荷时因石灰石控制系统延迟所带来的SO2排放超标的问题；同时，本发明提出的煤质硫份校正系数使得煤质在发生变化时，石灰石控制系统能够及时改变控制策略，保证脱硫效率的同时也避免石灰石投入量过多所引起的热损失增加、成本增大等问题；本发明提出的软测量预测模型具有较高的准确度，能够对石灰石供给量实现更为精准的控制，在工程上具有较高的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种循环流化床的炉内脱硫优化控制方法，其优化控制系统包括：数据通讯子系统、硫份在线校正子系统、二氧化硫预测子系统、石灰石控制子系统；其中，数据通讯子系统与DCS系统的OPC服务器通讯软件交互数据数据，硫份在线校正子系统连接数据通讯子系统，二氧化硫预测子系统分别连接硫份在线校正子系统和数据通讯子系统，石灰石控制子系统分别连接二氧化硫预测子系统和数据通讯子系统；其特征在于，包括如下步骤：

1)数据通讯子系统以OPC客户端通讯软件通过RS485通讯协议与DCS系统的OPC服务器通讯软件交互数据；