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超临界循环流化床锅炉的燃烧给控制方法

阅读:312发布:2020-05-11

专利汇可以提供超临界循环流化床锅炉的燃烧给控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种超临界循环 流化床 锅炉 的燃烧给 煤 控制方法。其中,该方法包括:根据锅炉的输入指令获取锅炉需要的总 燃料 量能,其中,输入指令所指示的锅炉的负荷与总燃料量能相匹配;获取锅炉当前输出的实际燃料量能;根据总燃料量能和实际总燃料量能之间的量能差确定锅炉需要的煤量,其中,锅炉需要的煤量燃烧产生的 能量 与量能差相匹配;控制锅炉的给煤系统向锅炉提供锅炉需要的煤量。本发明解决了给煤控制不准确的技术问题。,下面是超临界循环流化床锅炉的燃烧给控制方法专利的具体信息内容。

1.一种超临界循环流化床锅炉的燃烧给控制方法,其特征在于,包括:
根据所述锅炉的输入指令获取所述锅炉需要的总燃料量能,其中,所述输入指令所指示的所述锅炉的负荷与所述总燃料量能相匹配;
获取所述锅炉当前输出的实际燃料量能;
根据所述总燃料量能和所述实际总燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量,其中,所述锅炉需要的煤量燃烧产生的能量与所述量能差相匹配;
控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量;
根据所述总燃料量能和所述实际燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量包括:根据所述锅炉需要的总燃料量能和所述锅炉的实际燃料量能的差值计算得到所述量能差;获取向所述锅炉提供的煤的燃烧特性;根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量;
根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量包括:根据所述煤的发热量特性、所述煤的存量特性和所述锅炉的蓄热量特性对所述量能差进行校正,得到所述锅炉需要的煤量;
还要获取向所述锅炉提供的煤的品质及所述锅炉关于该种煤的燃烧特性,根据所述煤的品质及燃烧特性对所述锅炉需要的煤量进行校正,包括:根据所述煤的发热量的特性和存量碳特性对煤量进行校正,根据所述锅炉的蓄热量特性对煤量进行校正。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量包括:
根据所述锅炉需要的煤量调节所述锅炉的给煤系统的给煤速率;
控制所述锅炉的给煤系统按照所述给煤速率向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述给煤系统包括多条给煤线,控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量包括:
获取多条给煤线中每条所述给煤线的煤量分配系数;
根据所述锅炉需要的煤量和每条所述给煤线的煤量分配系数获取每条所述给煤线的给煤量;
控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤包括:
获取所述给煤线实际给煤的实际量;
根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率,其中,按照调整后的给煤速率所提供的煤量与所述给煤量一致。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率包括:
获取所述锅炉的给量和给量;
根据所述锅炉的给风量和给水量计算最大允许给煤量;
根据所述最大允许给煤量和所述差值对所述每条给煤线的给煤速率进行调节,其中,所述多条给煤线的给煤量的总和小于或者等于所述最大允许给煤量。
6.一种超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制装置,其特征在于,包括:第一获取单元,用于根据所述锅炉的输入指令获取所述锅炉需要的总燃料量能,其中,所述输入指令所指示的所述锅炉的负荷与所述总燃料量能相匹配;
第二获取单元,用于获取所述锅炉当前输出的实际燃料量能;
确定单元,用于根据所述总燃料量能和所述实际总燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量,其中,所述锅炉需要的煤量燃烧产生的能量与所述量能差相匹配;
控制单元,用于控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量;
所述确定单元包括:计算子单元,用于根据所述锅炉需要的总燃料量能和所述锅炉的实际燃料量能的差值计算得到所述量能差;第一获取子单元,用于获取向所述锅炉提供的煤的燃烧特性;校正子单元,用于根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量;
所述校正子单元包括:校正模,用于根据所述煤的发热量特性、所述煤的存量碳特性和所述锅炉的蓄热量特性对所述量能差进行校正,得到所述锅炉需要的煤量;
还要获取向所述锅炉提供的煤的品质及所述锅炉关于该种煤的燃烧特性,根据所述煤的品质及燃烧特性对所述锅炉需要的煤量进行校正,包括:根据所述煤的发热量的特性和存量碳特性对煤量进行校正,根据所述锅炉的蓄热量特性对煤量进行校正。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述控制单元包括:
调节子单元,用于根据所述锅炉需要的煤量调节所述锅炉的给煤系统的给煤速率;
第一控制子单元,用于控制所述锅炉的给煤系统按照所述给煤速率向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述给煤系统包括多条给煤线,所述控制单元包括:
第二获取子单元,用于获取多条给煤线中每条所述给煤线的煤量分配系数;
第三获取子单元,用于根据所述锅炉需要的煤量和每条所述给煤线的煤量分配系数获取每条所述给煤线的给煤量;
第二控制子单元,用于控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第二控制子单元包括:
获取模块,用于获取所述给煤线实际给煤的实际量;
调节模块,用于根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率,其中,按照调节后的给煤速率所提供的煤量与所述给煤量一致。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述调节模块包括:
获取子模块,用于获取所述锅炉的给风量和给水量;
计算子模块,用于根据所述锅炉的给风量和给水量计算最大允许给煤量;
调节子模块,用于根据所述最大允许给煤量和所述差值对所述每条给煤线的给煤速率进行调节,其中,所述多条给煤线的给煤量的总和小于或者等于所述最大允许给煤量。

说明书全文

超临界循环流化床锅炉的燃烧给控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及自动控制领域,具体而言,涉及一种超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制方法。

背景技术

[0002] 与煤粉锅炉相比,CFB技术虽然发展时间较短,但是技术商业化过程中显示出其优良的环境排放特性,其污染控制成本是目前其它技术无法匹敌的。
[0003] 随着国民经济的飞速发展,国内火发电的装机容量已全面进入超临界参数时代,随之要求大型循环流化床锅炉参数也要进入超临界时代,否则很难进入火力发电的主流机组行列。超临界机组是指过热器出口主蒸汽压力超过22.129MPa。目前运行的超临界机组运行压力均为24MPa-25MPa。由于超临界直流锅炉没有汽包,启停速度快,与一般亚临界汽包炉相比,超临界直流锅炉启动到满负荷运行,变负荷速度可提高1倍左右。与同容量亚临界火电机组的热效率相比,在理论上采用超临界参数可提高效率2%-2.5%。超临界发电机组比亚临界发电机组的发电煤耗更低,环保优势也更为明显。
[0004] 超临界循环流化床技术将循环流化床及超临界两种成熟技术结合,结合后的超临界循环流化床锅炉技术(SCCFB)兼备了CFB燃烧技术和超临界(SC)蒸汽循环的优点,超临界循环流化床锅炉作为下一代循环流化床燃烧技术,由于可以得到较高的供电效率,烟气净化(脱硫、脱硝)的初投资和运行成本比烟气脱硫低50%以上,是一种适于大量推广的高效洁净煤发电技术,其商业应用市场前途十分光明。
[0005] 然而由于超临界CFB锅炉与常规超临界煤粉炉的工作原理不同,特别是超临界CFB锅炉燃烧的特殊方式和机理,超临界CFB锅炉在给料系统、燃烧过程的动态特性、耦合情况及控制方式和要求等方面与超临界煤粉炉存在巨大差异,因此如何通过对给煤量、一、二次量的调节控制好超临界CFB锅炉的主汽压力,床温和床压等重要的参数,维持一定负荷下锅炉的输入和输出能量之间的平衡,超临界CFB锅炉燃烧给煤控制策略研究的重要课题。
[0006] 针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0007] 本发明实施例提供了一种超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制方法,以至少解决给煤控制不准确的技术问题。
[0008] 根据本发明实施例的一个方面,提供了一种超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制方法,包括:根据所述锅炉的输入指令获取所述锅炉需要的总燃料量能,其中,所述输入指令所指示的所述锅炉的负荷与所述总燃料量能相匹配;获取所述锅炉当前输出的实际燃料量能;根据所述总燃料量能和所述实际总燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量,其中,所述锅炉需要的煤量燃烧产生的能量与所述量能差相匹配;控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
[0009] 进一步地,控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量包括:根据所述锅炉需要的煤量调节所述锅炉的给煤系统的给煤速率;控制所述锅炉的给煤系统按照所述给煤速率向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
[0010] 进一步地,根据所述总燃料量能和所述实际总燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量包括:根据所述锅炉需要的总燃料量能和所述锅炉的实际燃料量能的差值计算得到所述量能差;获取向所述锅炉提供的煤的燃烧特性;根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量。
[0011] 进一步地,根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量包括:根据所述煤的发热量特性、所述煤的存量特性和所述锅炉的蓄热量特性对所述量能差进行校正,得到所述锅炉需要的煤量。
[0012] 进一步地,所述给煤系统包括多条给煤线,控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量包括:获取多条给煤线中每条所述给煤线的煤量分配系数;根据所述锅炉需要的煤量和每条所述给煤线的煤量分配系数获取每条所述给煤线的给煤量;控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤。
[0013] 进一步地,控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤包括:获取所述给煤线实际给煤的实际量和相应给煤线的给煤量;根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率,其中,按照调节后的给煤速率所提供的煤量与所述给煤量一致。
[0014] 进一步地,根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率包括:获取所述锅炉的给风量和给量;根据所述锅炉的给风量和给水量计算最大允许给煤量;根据所述最大允许给煤量和所述差值对所述每条给煤线的给煤速率进行调整,其中,所述多条给煤线的给煤量的总和小于或者等于所述最大允许给煤量。
[0015] 根据本发明实施例的另一个方面,提供了一种超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制装置,包括:第一获取单元,用于根据所述锅炉的输入指令获取所述锅炉需要的总燃料量能,其中,所述输入指令所指示的所述锅炉的负荷与所述总燃料量能相匹配;第二获取单元,用于获取所述锅炉当前输出的实际燃料量能;确定单元,用于根据所述总燃料量能和所述实际总燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量,其中,所述锅炉需要的煤量燃烧产生的能量与所述量能差相匹配;控制单元,用于控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
[0016] 进一步地,所述控制单元包括:调节子单元,用于根据所述锅炉需要的煤量调节所述锅炉的给煤系统的给煤速率;第一控制子单元,用于控制所述锅炉的给煤系统按照所述给煤速率向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
[0017] 进一步地,所述确定单元包括:计算子单元,用于根据所述锅炉需要的总燃料量能和所述锅炉的实际燃料量能的差值计算得到所述量能差;第一获取子单元,用于获取向所述锅炉提供的煤的燃烧特性;校正模,用于根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量。
[0018] 进一步地,所述校正子单元包括:校正模块,用于根据所述煤的发热量特性、所述煤的存量碳特性和所述锅炉的蓄热量特性对所述量能差进行校正,得到所述锅炉需要的煤量。
[0019] 进一步地,所述给煤系统包括多条给煤线,所述控制单元包括:第二获取子单元,用于获取多条给煤线中每条所述给煤线的煤量分配系数;第三获取子单元,用于根据所述锅炉需要的煤量和每条所述给煤线的煤量分配系数获取每条所述给煤线的给煤量;第二控制子单元,用于控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤。
[0020] 进一步地,所述第二控制子单元包括:获取模块,用于获取所述给煤线实际给煤的实际量;调节模块,用于根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率,其中,按照调节后的给煤速率所提供的煤量与所述给煤量一致。
[0021] 进一步地,所述调节模块包括:获取子模块,用于获取所述锅炉的给风量和给水量;计算子模块,用于根据所述锅炉的给风量和给水量计算最大允许给煤量;调节子模块,用于根据所述最大允许给煤量和所述差值对所述每条给煤线的给煤速率进行调节,其中,所述多条给煤线的给煤量的总和小于或者等于所述最大允许给煤量。
[0022] 在本发明实施例中,采用根据锅炉的输入指令获取锅炉需要的总燃料量能;获取锅炉当前输出的实际燃料量能;根据总燃料量能和实际总燃料量能之间的量能差确定锅炉需要的煤量的方式,通过控制锅炉的给煤系统向锅炉提供锅炉需要的煤量,达到了一定负荷下锅炉的输入和输出能量平衡的目的,从而实现了给煤控制准确的技术效果,进而解决了给煤控制不准确的技术问题。附图说明
[0023] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024] 图1是根据本发明实施例的超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制方法的流程图
[0025] 图2是根据本发明实施例的600MW超临界循环流化床锅炉给煤系统的示意图;
[0026] 图3是根据本发明实施例的给煤系统控制给煤线给煤的方法流程图;
[0027] 图4是根据本发明实施例的给煤系统控制给煤线给煤速率的方法流程图;
[0028] 图5是根据本发明实施例的超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制装置的示意图。

具体实施方式

[0029] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0030] 需要说明的是,本发明的说明书权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0031] 根据本发明实施例,提供了一种超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制方法的方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0032] 图1是根据本发明实施例的超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
[0033] 步骤S102,根据所述锅炉的输入指令获取所述锅炉需要的总燃料量能,其中,所述输入指令所指示的所述锅炉的负荷与所述总燃料量能相匹配。
[0034] 获取锅炉的输入指令,根据锅炉的输入指令获取锅炉需要的总燃料量能,锅炉的输入指令包括锅炉的负荷控制指令和主汽压力指令,负荷控制指令指示出锅炉所要达到的负荷值,主汽压力指令指示出锅炉的主汽压力,根据负荷控制指令和主汽压力指令可以计算出锅炉维持负荷控制指令和主汽压力指令所指示的负荷及主汽压力时的输出能量,要使锅炉维持上述负荷及主汽压力,锅炉的输入能量与输出能量应该相等,因此锅炉需要的总燃料量能即等于锅炉的输出能量。
[0035] 步骤S104,获取所述锅炉当前输出的实际燃料量能。
[0036] 步骤S106,根据所述总燃料量能和所述实际总燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量,其中,所述锅炉需要的煤量燃烧产生的能量与所述量能差相匹配。
[0037] 获取锅炉当前实际的燃料量能,该量能可以通过锅炉当前实际的负荷及主汽压力计算得到,锅炉需要的总燃料量能与实际燃料量能的差是锅炉当前缺少的燃料量能,此部分量能通过向锅炉的给煤来提供,即需要向锅炉增加给煤,增加的给煤量燃烧产生的量能与锅炉当前缺少的燃料量能相等,在向锅炉增加上述煤量的给煤后,锅炉实际燃料量能与锅炉需要的总燃料量能相等。
[0038] 步骤S108,控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
[0039] 在本发明实施例中,采用根据锅炉的输入指令获取锅炉需要的总燃料量能;获取锅炉当前输出的实际燃料量能;根据总燃料量能和实际总燃料量能之间的量能差确定锅炉需要的煤量的方式,通过控制锅炉的给煤系统向锅炉提供锅炉需要的煤量,达到了一定负荷下锅炉的输入和输出能量平衡的目的,从而实现了给煤控制准确的技术效果,进而解决了给煤控制不准确的技术问题。
[0040] 可选地,控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量包括:根据所述锅炉需要的煤量调节所述锅炉的给煤系统的给煤速率;控制所述锅炉的给煤系统按照所述给煤速率向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
[0041] 锅炉的给煤系统负责向锅炉给煤,并且给煤系统给煤的速率决定给煤量的大小,给煤的速率越快,给煤系统向锅炉给煤越多,反之给煤速率越慢,给煤系统向锅炉给煤越少,根据锅炉需要的煤量调节锅炉给煤系统的给煤速率,使给煤系统向锅炉的给煤量与锅炉需要的煤量相等。
[0042] 可选地,根据所述总燃料量能和所述实际燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量包括:根据所述锅炉需要的总燃料量能和所述锅炉的实际燃料量能的差值计算得到所述量能差;获取向所述锅炉提供的煤的燃烧特性;根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量。
[0043] 可选地,根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量包括:根据所述煤的发热量特性、所述煤的存量碳特性和所述锅炉的蓄热量特性对所述量能差进行校正,得到所述锅炉需要的煤量。
[0044] 燃料质量的大小决定了锅炉获得能量的多少,然而锅炉在燃料燃烧时获得的量能除了与锅炉的燃料质量的大小有直接关系外,还会受到燃料以及锅炉关于该燃料的燃烧特性的影响,例如,对不同品质的煤,相同质量下的煤经燃烧产生的热量是不同的;再例如,由于不同的锅炉的蓄热量特性不同,同样质量的煤经燃烧时,不同锅炉获得的量能也是不同的。因此,在根据锅炉需要的总燃料量能和实际燃料量能之间的量能差计算锅炉需要的煤量时,还要获取向锅炉提供的煤的品质及锅炉关于该种煤的燃烧特性,根据煤的品质及燃烧特性对锅炉需要的煤量进行校正,包括:根据煤的发热量的特性和存量碳特性对煤量进行校正,根据锅炉的蓄热量特性对煤量进行校正等。
[0045] 可选地,所述给煤系统包括多条给煤线,控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量包括:获取多条给煤线中每条所述给煤线的煤量分配系数;根据所述锅炉需要的煤量和每条所述给煤线的煤量分配系数获取每条所述给煤线的给煤量;控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤。
[0046] 锅炉的给煤系统通常包含有多条给煤线,通过多条给煤线向锅炉给煤对不同的给煤线设置分配系数,在控制锅炉的给煤系统向锅炉提供需要的煤量时,获取不同给煤线的分配系数,根据分配系数及锅炉需要的煤量计算出各条给煤线的给煤量,根据各条给煤线的给煤量控制该条给煤线给煤。
[0047] 以600MW超临界循环流化床锅炉为例,该锅炉的给煤系统如图2所示,该给煤系统采和回料器给煤点与外置床返回炉膛给料点相结合的形式,图2是根据本发明实施例的600MW超临界循环流化床锅炉给煤系统的示意图,共布置有12各给煤点,分别布置在六台回料器至炉膛的返料腿和六台外置式换热器至炉膛的返料腿上。给煤系统设A、B、C、D共四条给煤线,其中A、B给煤线设置在炉膛右侧,C、D给煤线设置在炉膛左侧。B、C给煤线从回料器至炉膛的回料腿进入炉膛,A、D给煤线从外置床至炉膛回灰道进入炉膛。在给煤系统给煤的过程中,将AB煤线设置为第一组,CD煤线设置为第二组,图3是根据本发明实施例的给煤系统控制给煤线给煤的方法流程图,如图3所示,在获取到给煤机给煤量(即锅炉需要的煤量)并根据给煤机给煤量生成控制指令后,经过给煤平衡控制,按照AB煤线和CD煤线的分配系数,将给煤机给煤量分配给AB煤线和CD煤线;根据AB煤线分配到的给煤量生成AB煤线煤量指令,AB煤线煤量指令与AB煤线实际煤量经过PID运算1的运算后,再经过AB给煤平衡控制,由AB给煤平衡控制按照A煤线和B煤线的分配系数,将给AB煤线给煤量分配给A煤线和B煤线,A煤线和B煤线根据A煤线分配到的煤量和B煤线分配到的煤量分别生成A煤线煤量指令和B煤线煤量指令,A煤线煤量指令用于控制A煤线按照A煤线分配到的煤量给煤,B煤线煤量指令用于控制B煤线按照B煤线分配到的煤量给煤。
[0048] 可选地,控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤包括:获取所述给煤线实际给煤的实际量;根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率,其中,按照调节后的给煤速率所提供的煤量与所述给煤量一致。
[0049] 在根据给煤线的给煤量控制给煤线给煤时,实际给煤线的给煤量会出现一定的偏差,造成控制给煤线向锅炉给煤的量不准确,为了保证准确性,获取给煤线的实际给煤量,根据分配到给煤线的给煤量与给煤线实际给煤量的差值对该条给煤线的给煤速率进行调节,使该条给煤线的实际给煤量与分配的给煤相等。
[0050] 图4是根据本发明实施例的给煤系统控制给煤线给煤速率的方法流程图,如图4所示,给煤机煤量控制经过给煤平衡控制,按照AB煤线和CD煤线的分配系数将锅炉需要的煤量分给到AB煤线和CD煤线,并生成AB煤线煤量指令和CD煤线煤量指令,AB煤线煤量指令经过AB煤线给煤平衡,按照A煤线和B煤线的分配系数,将AB煤线的煤量分配到A煤线和B煤线,并生成A煤线煤量指令和B煤线煤量指令。A煤线给煤机包括A中心给料机、A称重皮带给煤机和A刮板给煤机,A煤线煤量指令控制A称重皮带给煤机按一定速率传动,同时控制A刮板给煤机按一定速率刮煤,A中心给料机按照一定速率转动给煤,其中A称重皮带给煤机的传动速率与A刮煤机的刮煤速率以及A中心给料机的转动给煤速率相匹配,A称重皮带给煤机的传动速率与A刮煤机的刮煤速率的关系可以表示为函数F(x)1,A称重皮带给煤机的传动速率与A中心给料机的转动给煤速率的关系可以表示为F(x)5;根据A称重皮带给煤机流量和转速可以获取当前A给煤线实际给煤的实际量,根据A煤线的给煤量和A煤线的实际量的差值调节A煤线的给煤速率,即如果A煤线实际给煤量大于A煤线分配到的给煤量,则降低A煤线的给煤速率,进而降低A煤线的给煤量;如果A煤线实际给煤量小于A煤线分配到的给煤量,则提高A煤线的给煤速率,进而提高A煤线的给煤量。B煤线、C煤线和D煤线的控制给煤方式与A煤线相同。
[0051] 可选地,根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率包括:获取所述锅炉的给风量和给水量;根据所述锅炉的给风量和给水量计算最大允许给煤量;根据所述最大允许给煤量和所述差值对所述每条给煤线的给煤速率进行调节,其中,所述多条给煤线的给煤量的总和小于或者等于所述最大允许给煤量。
[0052] 在锅炉中的煤燃烧过程中需要同时提供一定的风量,以支持煤的燃烧,如果风量不足,煤燃烧不充分,产生的热量也会不足,同时还会发生富煤结焦的现象;另外,需要向锅炉提供一定量的水,煤燃烧产生的热量使水变成蒸汽,从而为锅炉提供主汽压力,如果水量不足,煤经燃烧产生的热量无法全部转化成为主汽压力,并且水量不足导致锅炉过热还会发生危险。因此,在向锅炉给煤过程中,根据锅炉的给风量和给水量计算出锅炉最大允许的给煤量,各条给煤线向锅炉给煤量的总和不能大于锅炉给风量和给水量所允许的最大给煤量。
[0053] 根据本发明实施例的另外一个方面,还提供了一种超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制装置,图5是根据本发明实施例的超临界循环流化床锅炉的燃烧给煤控制装置的示意图,如图5所示,该装置主要包括:
[0054] 第一获取单元501,用于根据所述锅炉的输入指令获取所述锅炉需要的总燃料量能,其中,所述输入指令所指示的所述锅炉的负荷与所述总燃料量能相匹配。
[0055] 第一获取单元501获取锅炉的输入指令,根据锅炉的输入指令获取锅炉需要的总燃料量能,锅炉的输入指令包括锅炉的负荷控制指令和主汽压力指令,负荷控制指令指示出锅炉所要达到的负荷值,主汽压力指令指示出锅炉的主汽压力,根据负荷控制指令和主汽压力指令可以计算出锅炉维持负荷控制指令和主汽压力指令所指示的负荷及主汽压力时的输出能量,要使锅炉维持上述负荷及主汽压力,锅炉的输入能量与输出能量应该相等,因此锅炉需要的总燃料量能即等于锅炉的输出能量。
[0056] 第二获取单元502,用于获取所述锅炉当前输出的实际燃料量能。
[0057] 确定单元503,用于根据所述总燃料量能和所述实际总燃料量能之间的量能差确定所述锅炉需要的煤量,其中,所述锅炉需要的煤量燃烧产生的能量与所述量能差相匹配。
[0058] 第二获取单元502获取锅炉当前实际的燃料量能,该量能可以通过锅炉当前实际的负荷及主汽压力计算得到,确定单元503根据锅炉需要的总燃料量能与实际燃料量能的差确定出锅炉当前缺少的燃料量能,此部分量能通过向锅炉的给煤来提供,即通过向锅炉增加给煤,增加的给煤量燃烧产生的量能与锅炉当前缺少的燃料量能相等,使锅炉实际燃料量能与锅炉需要的总燃料量能相等。
[0059] 控制单元504,用于控制所述锅炉的给煤系统向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
[0060] 在本发明实施例中,采用根据锅炉的输入指令获取锅炉需要的总燃料量能;获取锅炉当前输出的实际燃料量能;根据总燃料量能和实际总燃料量能之间的量能差确定锅炉需要的煤量的方式,通过控制锅炉的给煤系统向锅炉提供锅炉需要的煤量,达到了一定负荷下锅炉的输入和输出能量平衡的目的,从而实现了给煤控制准确的技术效果,进而解决了给煤控制不准确的技术问题。
[0061] 可选地,所述控制单元包括:调节子单元,用于根据所述锅炉需要的煤量调节所述锅炉的给煤系统的给煤速率;第一控制子单元,用于控制所述锅炉的给煤系统按照所述给煤速率向所述锅炉提供所述锅炉需要的煤量。
[0062] 锅炉的给煤系统负责向锅炉给煤,并且给煤系统给煤的速率决定给煤量的大小,给煤的速率越快,给煤系统向锅炉给煤越多,反之给煤速率越慢,给煤系统向锅炉给煤越少,根据锅炉需要的煤量调节锅炉给煤系统的给煤速率,使给煤系统向锅炉的给煤量与锅炉需要的煤量相等。
[0063] 可选地,所述确定单元包括:计算子单元,用于根据所述锅炉需要的总燃料量能和所述锅炉的实际燃料量能的差值计算得到所述量能差;第一获取子单元,用于获取向所述锅炉提供的煤的燃烧特性;校正子单元,用于根据所述燃烧特性对所述量能差进行校正得到所述锅炉需要的煤量。
[0064] 可选地,所述校正子单元包括:校正模块,用于根据所述煤的发热量特性、所述煤的存量碳特性和所述锅炉的蓄热量特性对所述量能差进行校正,得到所述锅炉需要的煤量。
[0065] 燃料质量的大小决定了锅炉获得能量的多少,然而锅炉在燃料燃烧时获得的量能除了与锅炉的燃料质量的大小有直接关系外,还会受到燃料以及锅炉关于该燃料的燃烧特性的影响,例如,对不同品质的煤,相同质量下的煤经燃烧产生的热量是不同的;再例如,由于不同的锅炉的蓄热量特性不同,同样质量的煤经燃烧时,不同锅炉获得的量能也是不同的。因此,在根据锅炉需要的总燃料量能和实际燃料量能之间的量能差计算锅炉需要的煤量时,还要获取向锅炉提供的煤的品质及锅炉关于该种煤的燃烧特性,根据煤的品质及燃烧特性对锅炉需的煤量进行校正,包括:根据煤的发热量的特性和存量碳特性对煤量进行校正,根据锅炉的蓄热量特性对煤量进行校正等。
[0066] 可选地,所述给煤系统包括多条给煤线,所述控制单元包括:第二获取模块,用于获取多条给煤线中每条所述给煤线的煤量分配系数;第三获取子单元,用于根据所述锅炉需要的煤量和每条所述给煤线的煤量分配系数获取每条所述给煤线的给煤量;第二控制子单元,用于控制所述锅炉的给煤系统按照每条所述给煤线的给煤量向每条所述给煤线给煤。
[0067] 锅炉的给煤系统通常包含有多条给煤线,通过多条给煤线向锅炉给煤对不同的给煤线设置分配系数,在控制锅炉的给煤系统向锅炉提供需要的煤量时,获取不同给煤线的分配系数,根据分配系数及锅炉需要的煤量计算出各条给煤线的给煤量,根据各条给煤线的给煤量控制该条给煤线给煤。
[0068] 如图3所示,给煤系统包括4条给煤线,将AB煤线设置为第一组,CD煤线设置为第二组,在获取到给煤机给煤量(即锅炉需要的煤量)并根据成给煤机给煤量生成控制指令后,经过给煤平衡控制,按照AB煤线和CD煤线的分配系数,将给煤机给煤量分配给AB煤线和CD煤线;根据AB煤线分配到的给煤量生成AB煤线煤量指令,AB煤线煤量指令与AB煤线实际煤量经过PID1运算1的运算后,再经过AB给煤平衡控制,由AB给煤平衡控制按照A煤线和B煤线的分配系数,将给AB煤线给煤量分配给A煤线和B煤线,A煤线和B煤线根据A煤线分配到的煤量和B煤线分配到的煤量分别生成A煤线煤量指令和B煤线煤量指令,A煤线煤量指令用于控制A煤线按照A煤线分配到的煤量给煤,B煤线煤量指令用于控制B煤线按照B煤线分配到的煤量给煤。
[0069] 可选地,所述第二控制子单元包括:获取模块,用于获取所述给煤线实际给煤的实际量;调节模块,用于根据所述给煤线的给煤量和所述给煤线的实际量的差值调节所述给煤线的给煤速率,其中,按照调节后的给煤速率所提供的煤量与所述给煤量一致。
[0070] 在根据给煤线的给煤量控制给煤线给煤时,实际给煤线的给煤量会出现一定的偏差,造成控制给煤线向炉给煤的量不准确,为了保证准确性,获取给煤线的实际给煤量,根据分配到给煤线的给煤量与给煤线实际给煤量的差值对该条给煤线的给煤速率进行调节,使该条给煤线的实际给煤量与分配的给煤相等。
[0071] 如图4所示,给煤机煤量控制经过给煤平衡控制,按照AB煤线和CD煤线的分配系数将锅炉需要的煤量分给到AB煤线和CD煤线,并生成AB煤线煤量指令和CD煤线煤量指令,AB煤线煤量指令经过AB煤线给煤平衡,按照A煤线和B煤线的分配系数,将AB煤线的煤量分配到A煤线和B煤线,并生成A煤线煤量指令和B煤线煤量指令。A煤线给煤机包括A中心给料机、A称重皮带给煤机和A刮板给煤机,A煤线煤量指令控制A称重皮带给煤机按一定速率传动,同时控制A刮板给煤机按一定速率刮煤,A中心给料机按照一定速率转动给煤,其中A称重皮带给煤机的传动速率与A刮煤机的刮煤速率以及A中心给料机的转动给煤速率相匹配,A称重皮带给煤机的传动速率与A刮煤机的刮煤速率的关系可以表示为函数F(x)1,A称重皮带给煤机的传动速率与A中心给料机的转动给煤速率的关系可以表示为F(x)5;根据A称重皮带给煤机流量和转速可以获取当前A给煤线实际给煤的实际量,根据A煤线的给煤量和A煤线的实际量的差值调节A煤线的给煤速率,即如果A煤线实际给煤量大于A煤线分配到的给煤量,则降低A煤线的给煤速率,进而降低A煤线的给煤量;如果A煤线实际给煤量小于A煤线分配到的给煤量,则提高A煤线的给煤速率,进而提高A煤线的给煤量。B煤线、C煤线和D煤线的控制给煤方式与A煤线相同。
[0072] 可选地,所述调节模块包括:获取子模块,用于获取所述锅炉的给风量和给水量;计算子模块,用于根据所述锅炉的给风量和给水量计算最大允许给煤量;调节子模块,用于根据所述最大允许给煤量和所述差值对所述每条给煤线的给煤速率进行调节,其中,所述多条给煤线的给煤量的总和小于或者等于所述最大允许给煤量。
[0073] 在锅炉中的煤燃烧过程中需要同时提供一定的风量,以支持煤的燃烧,如果风量不足,煤燃烧不充分,产生的热量也会不足,同时还会发生富煤结焦的现象;另外,需要向锅炉提供一定量的水,煤燃烧产生的热量使水变成蒸汽,从而为锅炉提供主汽压力,如果水量不足,煤经燃烧产生的热量无法全部转化成为主汽压力,并且水量不足导致锅炉过热还会发生危险。因此,在向锅炉给煤过程中,根据锅炉的给风量和给水量计算出锅炉最大允许的给煤量,各条给煤线向锅炉给煤量的总和不能大于锅炉给风量和给水量所允许的最大给煤量。
[0074] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0075] 在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0076] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0077] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0078] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0079] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0080] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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