[发明专利]煤粉锅炉总风量计算在线自动修正方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于煤粉锅炉烟风系统控制技术领域，尤其涉及一种煤粉锅炉总风量计算在线自动修正方法及装置。

背景技术

煤粉锅炉燃烧技术始见于1720年，20世纪20年发展成比较成熟的技术。煤粉炉是指以煤粉为燃料的悬燃炉。它的炉膛是用水冷壁炉墙围成的大空间，磨碎的煤粉(颗粒直径约为0.05－0.1mm)和空气经喷燃器混合后，喷入炉膛燃烧。煤粉的燃烧分着火前的准备阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。与此相对应，炉膛也可以分为三个区域：喷燃器出口附近为着火区，出口的上方为燃烧区，燃烧区之上部一直到炉膛出口为燃尽区。适用的煤种多，既可烧中、次煤或低热值低煤，也可烧粘结性较强的煤，是现代燃煤锅炉的主要形式，特别适合于发电厂的大型锅炉，容量较大(D≥35t/h)的工业锅炉也常常采用。

煤粉锅炉烟风系统的控制会直接影响到锅炉燃烧，进而影响锅炉燃烧的各项过程参数。而锅炉烟风系统控制中总风量的计算一般采用燃料系统和送风系统投入自动运行后，按照锅炉说明书中提供的数据通过DCS系统计算生成所对应的总风量指令，并通过烟气中氧体积分数对总风量指令进行校正以保证燃料的富氧燃烧。这种方式会存在以下几个缺点：

1、风量标定时的误差、变送器采集的原始信号和漏风量的误差都会导致理论总风量和实际总风量出现偏差，原方法中对这一问题并未做任何处理，这也导致了总风量计算的不准确性。

2、在理论总风量和实际总风量偏差过大的情况下，一旦发生大负荷变化，在负荷变化过程中，氧体积分数和燃烧都会发生很大的波动，严重时，会导致自动调节切手动甚至影响机组运行安全。

3、由于风量调节的方式是通过风机的动叶挡板进行调节，而风量计算的不准确会导致动叶挡板的不必要调整，会一定程度上的影响其使用寿命。

有鉴于此，亟需一种煤粉锅炉总风量计算在线自动修正方法及装置，可以保证了煤粉锅炉燃烧过程中各项参数的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤粉锅炉总风量计算在线自动修正方法及装置，以解决上述技术问题。

本发明提供了一种煤粉锅炉总风量计算在线自动修正方法，包括如下步骤：

步骤1，获取煤粉锅炉当前负荷对应的初始理论总风量，并用初始理论总风量乘以氧体积分数校正值，得到最终理论总风量；其中，氧体积分数校正值为0.8至1.2的系数；

步骤2，用煤粉锅炉当前负荷对应的实际总风量减去最终理论总风量，得到总风量偏差的差值，用差值除以锅炉当前负荷得到单位负荷下的单位风量偏差；

步骤3，当煤粉锅炉负荷发生变化时，自动计算当前负荷对应的总风量偏差，并用总风量偏差加上最终理论总风量，得到最终总风量，作为最终总风量指令；其中，单位风量偏差在煤粉锅炉送风机调节和氧体积分数调节投入自动控制后自动锁定，最终总风量指令用于烟风系统中送风机风量指令计算中。

进一步地，步骤1中，初始理论总风量通过煤粉锅炉分散控制系统的逻辑组态计算得出；最终理论总风量为根据煤粉锅炉制造厂提供的负荷对应风量函数和通过氧体积分数校正值共同计算及修正后的值。

进一步地，步骤2中，实际总风量为煤粉锅炉任意负荷下通过风量测量传感器测量值并经过风量计算公式计算得出；单位风量偏差在煤粉锅炉送风机调节或氧体积分数调节手动状态时，跟踪实时计算值，在煤粉锅炉送风机调节和氧体积分数调节为自动状态时，跟踪最后一个手动状态周期的计算值。

进一步地，步骤3中，总风量偏差为中间过程计算变量，其值随煤粉锅炉负荷变化自动计算增减。

本发明还提供了一种煤粉锅炉总风量计算在线自动修正装置，包括：

理论总风量计算模块，用于获取煤粉锅炉当前负荷对应的初始理论总风量，并用初始理论总风量乘以氧体积分数校正值，得到最终理论总风量；其中，氧体积分数校正值为0.8至1.2的系数；

单位风量偏差计算模块，用于用煤粉锅炉当前负荷对应的实际总风量减去最终理论总风量，得到总风量偏差的差值，用差值除以煤粉锅炉当前负荷得到单位负荷下的单位风量偏差；

最终总风量计算模块，用于当煤粉锅炉负荷发生变化时，自动计算当前负荷对应的总风量偏差，并用总风量偏差加上最终理论总风量，得到最终总风量，作为最终总风量指令；其中，单位风量偏差在煤粉锅炉送风机调节和氧体积分数调节投入自动控制后自动锁定，最终总风量指令用于烟风系统中送风机风量指令计算中。

进一步地，理论总风量计算模块具体用于：

通过煤粉锅炉分散控制系统的逻辑组态计算得出初始理论总风量；及