[发明专利]一种炉膛负压控制方法、系统和电子设备

说明书

本发明涉及一种炉膛负压控制方法、系统和电子设备，当风烟系统中任一送风机启动后，关闭风烟系统中另一个送风机及其连接的出口挡板；当开启已启动的送风机所连接的出口挡板后，且开启时间超过预设时间段，控制所述已启动的送风机的动叶以第一工作速率运行，直至所述已启动的送风机所连接的出口挡板完全开启时，控制所述已启动的送风机的动叶以第二工作速率运行，并开启风烟系统中另一个送风机且控制其动叶以预设工作速率运行，以控制风烟系统中炉膛的总风量使炉膛负压处于预设目标范围内，其中，所述第一工作速率小于所述第二工作速率。本发明和现有的调控方法相比，对炉膛负压的扰动较小且使其处于预设目标范围内，降低炉膛爆炸的几率。

技术领域

本发明涉及工业过程控制技术领域，尤其涉及一种炉膛负压控制方法、系统和电子设备。

背景技术

风烟系统是指供给锅炉燃料燃烧所需空气及燃烧产物(烟气)经各换热器和污染物处理装置后由烟囱排入大气的管路系统，可以维持炉膛压力的稳定和燃烧、传热的正常进行。风烟系统的控制对机组的安全运行相当重要。

常见地，风烟系统如图1所示，包括与锅炉炉膛连接的两组空气预处理器、两组一次风机、两组送风机和两组引风机，其中：所述两组一次风机用于向炉膛输送燃料，两组送风机用于向炉膛送风助燃，所述两组引风机用于从炉膛将风引出后送至脱硫吸收塔和烟囱；每个一次风机、送风机和引风机分别连接有出口挡板，且两组送风机的出口挡板通过联络挡板连接。

我国350MW及以下容量火电厂的风烟系统中，所用风机包括离心风机和轴流风机两种类型，且风量、炉膛负压的调节，通常采取(1)调节挡板节流，(2)调节变频器或液力偶合器拖动的风机转速，(3)方法(1)和方法(2)相结合的方式。600MW及以上容量大型火电厂的风烟系统，所用风机通常为轴流风机，但轴流风机受节流调节管道阻力较大，能耗上不经济，加之大型液力偶合器及变频器系统复杂导致可靠性降低，且价格昂贵，600MW及以上容量大型电站的风烟系统所用风机，大部分采用工频电机提供电能，通过液压调节装置来调节动叶的叶片角度，以实现风量、炉膛负压的调节。

风机的动叶是通过改变做功叶片的角度，改变风机的做功能力，风机主动进行风量调节；静叶是改变流通面积和入口气流导向，改变了入口的阻力条件使风机的工况改变，风机是被动的调节。由于风机的动叶、静叶之间的相邻叶片所形成的叶道占据一定的空间，当动叶的叶片旋转时，叶道空间随动叶的叶片一起转动。而叶道内的气体，由于气体的自身粘性与惯性，具有保持其本身运动方向不变的趋势，在动叶的叶片旋转时，叶道内的气体与叶道空间具有相对回转效应，并产生涡流，而涡流内摩擦产生大量热量，因此，需要保障风机流量大于最小冷却流量。

根据DL/T 468-2004电站锅炉风机选型和使用导则7.1.2规定，轴流风机应有足够的失速裕度，失速安全系数宜选取k＞1.3。除要求在风机选型设计时留有足够的压力裕量外，还应该保证风机在任何角度下运行的最小流量必须大于该角度下的失速流量的5％～10％。

为满足风机流量大于最小冷却流量、风机在任何角度下运行的最小流量必须大于该角度下的失速流量的5％～10％，引风机启动后至少保留5％的开度。但是，大型火电厂的引风机出力较大，引风机空载电流仍较高，引风机的动叶5％的开度，需要至少一台送风机的动叶全部开启而产生的通风量来平衡炉膛负压。

锅炉燃烧过程中在满足充足风量的情况下，需要维持炉膛内压力为一定值。压力过高易造成粉尘外泄、有引起炉膛爆炸的危险，压力过低则会造成风机耗电量增加，排烟损失增加。目前风烟系统的常规启动，无论是手动启动还是程控启动，均存在送风机的启动过程中，炉膛负压瞬间降低至最低值的问题，对炉膛造成巨大伤害。现有解决方法为减小引风机动叶最小开度以减小空载出力或强制负压保护，且该方法被引风机最小出力所影响的同时调节效果并不明显，对炉膛负压的扰动较大。

发明内容