[发明专利]一种富氧燃烧系统及其控制方法

权利要求书

1.一种富氧燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述富氧燃烧系统包括煤粉燃烧系统、运行控制系统及参数监测系统三个部分；其特征在于，所述煤粉燃烧系统包括煤粉直流锅炉、蒸汽产生、尾气处理、烟气循环、注氧和配风单元，锅炉烟气侧气体依次通过水冷壁、高温过热器、中温过热器、低温过热器、髙温再热器、低温再热器、省煤器、选择性催化还原装置、空气预热器、静电除尘装置、烟气脱硫装置和烟气冷却器，一股烟气进入CO₂压缩纯化单元，一股烟气用作循环与注入氧气混合配成一、二次风，一股通入烟囱排放；锅炉水侧给水经省煤器、水冷壁、过热器和再热器转变为主蒸汽和再热蒸汽，设置喷水减温器用于调节蒸汽温度；其特征在于，所述运行控制系统，由运行利润目标计算与调控集成单元、蒸汽温度控制单元、烟风控制单元、烟气氧浓度控制单元和比例控制单元组成，具体表现为：1）运行利润目标计算与调控集成单元：运行利润目标计算模块涉及运行过程中风机功耗、冷却水用量、燃料用量、发电量与尾气处理所产生的收益与成本之和，调控模块涉及确定优化后的各运行参数设定目标值，从而实现富氧燃烧系统运行利润最大化；2）蒸汽温度控制单元：包括主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热抽气流量和锅炉给水流量控制模块；主、再热蒸汽温度由串级控制模块实现，主控制信号为主、再热蒸汽物流温度，控制信号传输至喷水减温流量控制远程端点，以实现对蒸汽温度的调控；3）烟风控制单元：包括循环烟气、空气、进入CO₂压缩纯化系统烟气、总注氧、二次风、二次注氧、燃烬风和燃煤流量控制模块，以实现循环烟气、烟风分配及注氧的调控；4）烟气氧浓度控制单元：为串级控制模块，主控制信号为炉膛出口烟气氧浓度，控制信号传输至总注氧流量控制远程端点，以实现对锅炉燃烧的调控；5）比例控制单元：由锅炉水侧与锅炉烟气侧协调控制计算单元组成，包括燃煤/给水、给水/再热抽气、二次注氧/总注氧、燃煤/空气、燃煤/循环烟气和二次风/循环烟气比例计算模块，从而实现对负荷变化运行工况调控；所述参数监测系统，由烟气氧浓度、蒸汽温度、一次风氧浓度、二次风氧浓度和炉膛运行压力监测单元组成，在总控室设有远程监控窗口和参数范围预警；系统稳定运行时满足各参数数值范围，即进入CO₂压缩纯化系统烟气量/进煤量控制在3.2~3.4、循环烟气量/进煤量控制在7.4~7.6、二次烟气量/循环烟气量控制在0.5~0.7、二次风氧浓度控制在20%~40%、主蒸汽温度控制在590~605℃、再热蒸汽温度控制在615~625℃、出炉膛烟气氧浓度控制在2%~7%。

2.如权利要求1所述的一种富氧燃烧系统的控制方法，其特征在于，运行利润目标计算分为收益和成本两部分，运行收益为电量供应收益和CO₂产品收益，运行成本包括原煤消耗、供氧、工艺用水、CO₂压缩纯化、脱硫脱硝及除尘、排污和风机运行电耗；调控集成单元对各运行参数设定目标值的统一调控，调控信号传输至各参数控制模块的远程端点，使系统始终维持在最大利润运行工况。