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一种锅炉热风挡板的控制方法及装置、送风系统控制方法

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40


一种锅炉热风挡板的控制方法及装置、送风系统控制方法

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧控制技术领域,具体而言,涉及一种锅炉热风挡板的控制方法及装置、送风系统控制方法。

背景技术

动力锅炉广泛用于冶金和石化等行业,锅炉燃烧过程中,燃料和助燃空气的匹配尤为重要。对于锅炉燃烧助燃空气来说,送风量和热风压力是助燃空气的两个重要参数,而传统的锅炉燃烧控制主要是调节燃料量、送风量和引风量这三个物理量,对于热风压力还没有实现自动调节。传统控制方法中,送风系统输出的风量和风压基本呈负相关关系,即热风挡板开度增大,风压减小、风量增大;热风挡板开度减小,风压增大、风量减小,这导致热风挡板控制特性较差。因此在传统锅炉燃烧控制方法中,一般重点满足送风量的控制,而风压基本上作为一个保护量存在,即风压超过预设限值时才会强制调节热风挡板,热风挡板无法实现自动控制。然而送风量和热风压力这两个要素不仅是运行指标,更是安全指标,只有在两个要素都实现自动控制之下,送风自动控制才是完整和安全的。现有的热风挡板控制方法无法实现自动控制,导致锅炉燃烧运行过程中安全性和经济性较差。

发明内容

本发明解决的问题是如何实现动力锅炉热风挡板的自动控制。

为解决上述问题,本发明提供一种锅炉热风挡板的控制方法,包括:

获取动力锅炉的运行信息,所述运行信息包括燃料信息和热风压力;

根据所述燃料信息,得到热风挡板的第一开度值;

根据所述热风压力确定对应的控制策略,其中,所述控制策略包括超驰模式、增量模式和闭锁模式;

基于所述控制策略、所述运行信息和所述第一开度值,得到所述热风挡板的第二开度值;

基于所述控制策略和开度值信息,确定所述热风挡板的目标指令,其中,所述开度值信息包括所述第二开度值,所述目标指令包括所述热风挡板的目标开度值;

根据所述目标指令,控制所述热风挡板的运行,其中,包括控制所述热风挡板的开度等于所述目标开度值。

可选地,所述根据所述热风压力确定对应的控制策略,包括:

判断所述热风压力与预设的压力序列的大小关系,所述压力序列包括至少四个递增分布的压力值,分别为第一压力值、第二压力值、第三压力值和第四压力值,其中,所述第二压力值小于预设的最佳压力值,且所述第三压力值大于所述最佳压力值;

当所述热风压力大于所述第四压力值,或所述热风压力小于所述第一压力值时,所述控制策略为所述超驰模式;

当所述热风压力大于或等于所述第二压力值,且小于或等于所述第三压力值时,所述控制策略为所述增量模式;

当所述热风压力大于或等于所述第一压力值且小于所述第二压力值,或所述热风压力大于所述第三压力值且小于或等于所述第四压力值时,所述控制策略为所述闭锁模式。

可选地,所述运行信息还包括超驰速度、历史目标开度值和历史第一开度值;所述基于所述控制策略、所述运行信息和所述第一开度值,得到所述热风挡板的第二开度值,包括:

当所述控制策略为所述超驰模式时,根据所述历史目标开度值和所述超驰速度,得到所述第二开度值;

当所述控制策略为所述增量模式时,根据所述历史目标开度值、所述历史第一开度值和所述第一开度值,得到所述第二开度值;

当所述控制策略为所述闭锁模式时,根据所述历史目标开度值、所述历史第一开度值和所述第一开度值,得到所述第二开度值。

可选地,所述超驰速度包括超驰开速度和超驰关速度;所述当所述控制策略为所述超驰模式时,根据所述历史目标开度值和所述超驰速度,得到所述第二开度值,包括:

当所述控制策略为所述超驰模式,且所述热风压力小于所述第一压力值时,采取超驰关控制,所述第二开度值满足:

U

其中,U

当所述控制策略为所述超驰模式,且所述热风压力大于所述第四压力值时,采取超驰开控制,所述第二开度值满足:

U

其中,U

可选地,所述当所述控制策略为所述增量模式时,根据所述历史目标开度值、所述历史第一开度值和所述第一开度值,得到所述第二开度值,包括:

当所述控制策略为所述增量模式时,采取增量控制,所述第二开度值满足:

U

其中,U

可选地,所述当所述控制策略为所述闭锁模式时,根据所述历史目标开度值、所述历史第一开度值和所述第一开度值,得到所述第二开度值,包括:

当所述控制策略为所述闭锁模式,且所述热风压力大于或等于所述第一压力值且小于所述第二压力值时,采取闭锁增控制;

当所述控制策略为所述闭锁模式,且所述热风压力大于所述第三压力值且小于或等于所述第四压力值时,采取闭锁减控制;

采取所述闭锁增控制或所述闭锁减控制时,所述第二开度值满足:

U

其中,U

可选地,所述基于所述控制策略和开度值信息,确定所述热风挡板的目标指令,包括:

当采取所述超驰开控制或所述超驰关控制时,所述目标指令的所述目标开度值等于所述第二开度值;

当采取所述增量控制时,所述目标开度值等于所述第二开度值;

当采取所述闭锁增控制时,所述目标开度值等于所述第二开度值和所述历史目标开度值二者中,开度值最小的一项;

当采取所述闭锁减控制时,所述目标开度值等于所述第二开度值和所述历史目标开度值二者中,所述开度值最大的一项。

可选地,所述根据所述燃料信息,得到热风挡板的第一开度值,包括:

将所述燃料信息输入到预设的开度值计算模型中,得到所述第一开度值,其中所述开度值计算模型满足:

其中,F

相对于现有技术,本发明提供的锅炉热风挡板的控制方法先获取包括燃料信息和热风压力在内的动力锅炉的运行信息,再根据燃料信息得到热风挡板的第一开度值,使得热风挡板的控制匹配燃料需求;再根据热风压力确定对应的控制策略,实现根据热风压力情况划分适宜的控制模式,提高热风挡板控制策略的多样性,优化热风挡板的控制特性;通过控制策略、运行信息和第一开度值,得到热风挡板的第二开度值,实现在不同的控制模式下,最大程度上兼顾燃料燃烧需求和安全性能需求;在得到第二开度值后没有简单地将其直接作为目标指令的目标开度值,而是基于控制策略再对其进行优化,得到最终的目标指令,提升热风挡板控制的合理性,进一步优化热风挡板的控制特性;最后根据目标指令控制热风挡板的运行,实现在不同的运行条件下,自动调节热风挡板,最大程度满足燃料充分燃烧需求的同时,还保证了锅炉运行安全,提升锅炉燃烧经济性,降低操作人员劳动强度。

另一方面,本发明还提供了一种锅炉热风挡板的控制装置,包括:

获取模块,其用于获取动力锅炉的运行信息,所述运行信息包括燃料信息和热风压力;

第一开度值生成模块,其用于根据所述燃料信息,得到热风挡板的第一开度值;

策略生成模块,其用于根据所述热风压力确定对应的控制策略,其中,所述控制策略包括超驰模式、增量模式和闭锁模式;

第二开度值生成模块,其用于基于所述控制策略、所述运行信息和所述第一开度值,得到所述热风挡板的第二开度值;

目标指令生成模块,其用于基于所述控制策略和开度值信息,确定所述热风挡板的目标指令,其中,所述开度值信息包括所述第二开度值,且所述目标指令包括所述热风挡板的目标开度值;

执行模块,其用于根据所述目标指令,控制所述热风挡板的运行,其中,包括控制所述热风挡板的开度等于所述目标开度值。

本发明所述的锅炉热风挡板的控制装置与所述的锅炉热风挡板的控制方法相对于现有技术的优势相同,在此不再赘述。

另一方面,本发明还提供了一种送风系统控制方法,包括:

通过控制送风机以调节送风风量,且通过控制热风挡板以调节热风压力,其中,采用如上所述的锅炉热风挡板的控制方法,控制所述热风挡板的运行。

相对于现有技术,本发明的送风系统控制方法通过送风机控制送风量,通过热风挡板控制风压,使得锅炉燃烧助燃空气中送风量和热风压力这两个重要参数同时实现自动化控制,进而实现锅炉送风全要素、全程自动控制,为锅炉燃烧连续自动化控制和安全经济运行提供基础的自动化保障。本发明所述的送风系统控制方法的其他优势与所述的锅炉热风挡板的控制方法相对于现有技术的优势相同,在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例的锅炉热风挡板的控制方法的流程图;

图2为本发明实施例的锅炉热风挡板的控制方法的压力序列与最佳压力值的关系示意图;

图3为本发明实施例的锅炉热风挡板的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例,然而应当理解的是,本发明可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是,本发明的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。

应当理解,本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”;术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意,本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意,本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。

如图1所示,本发明一实施例提供了一种锅炉热风挡板的控制方法,包括:

S100:获取动力锅炉的运行信息,所述运行信息包括燃料信息和热风压力。

在一实施例中,本发明所指燃料信息包括燃料类型、燃料量或燃料开度指令,其中,燃料类型包括固体燃料、液体燃料或气体燃料。

具体地,可以通过传感器、仪表盘或从控制系统平台中,获取动力锅炉的运行信息,例如:获得煤气阀开度值、热风压力值。

在本实施例中,通过获取动力锅炉的运行信息,包括燃料信息和热风压力信息,为后续生成热风挡板的目标指令提供数据基础,避免传统控制方法中仅依靠极限热风压力值作为调节热风挡板唯一依据,造成的热风挡板调节特性差,安全性差等问题。

S200:根据所述燃料信息,得到热风挡板的第一开度值。

具体地,根据燃料信息得到热风挡板的第一开度值,得到的第一开度值匹配燃料信息,满足燃料燃烧需求。

在本实施例中,根据燃料信息得到匹配燃料信息的第一开度值,得到的第一开度值将为后续目标指令生成提供基础,使得热风挡板的调节适应燃料燃烧需求,有利于提升锅炉燃烧经济性。

S300:根据所述热风压力确定对应的控制策略,其中,所述控制策略包括超驰模式、增量模式和闭锁模式。

在一实施例中,本发明所指超驰模式表示当控制系统接到事故报警、偏差越限、故障等异常信号时,系统将进入超驰控制模式,控制系统将转换到预先设定好的安全状态,例如:禁止增或禁止减;本发明所指闭锁模式表示某一检测量大于或小于参比量一定偏差值,即相应闭锁检测量或参比量的继续增加或减小,阻止向增加偏差的方向动作。

在本实施例中,根据热风压力确定对应的热风挡板控制策略,包括超驰模型、增量模式和闭锁模式,将不同运行状态下的热风压力对应划分成至少三种不同的控制模式,提高热风挡板控制策略的多样性和合理性,优化热风挡板控制特性。

S400:基于所述控制策略、所述运行信息和所述第一开度值,得到所述热风挡板的第二开度值。

具体地,得到匹配燃料信息的第一开度值后,根据热风压力确定热风挡板对应的控制策略,在基于运行信息得到热风挡板的第二开度值;例如,当热风挡板的控制策略为超驰模式,说明热风压力可能处于偏差超限的状态,此时控制热风压力保证锅炉安全运行应为锅炉燃烧控制的为首要任务,而匹配于燃料信息的第一开度值对生成第二开度值的影响则相对较小。

在本实施例中,通过控制策略、运行信息和第一开度值,得到热风挡板的第二开度值,将燃料信息和热风压力这两个热风挡板控制的重要影响因素有机结合,实现在不同的控制模式下,最大程度上兼顾燃料的燃烧需求和锅炉运行安全性能需求。

S500:基于所述控制策略和开度值信息,确定所述热风挡板的目标指令,其中,所述开度值信息包括所述第二开度值,且所述目标指令包括所述热风挡板的目标开度值。

在一实施例中,基于控制策略和开度值信息确定热风挡板最终要执行的目标指令,其中开度值信息包括第二开度值,最终得到的目标指令包含热风挡板的目标开度值,作为最终热风档案开度调节的依据。

可选地,目标指令还可以包括告警指令,告警指令的优先级高于目标开度值。例如,在某一控制周期中由于燃料开度阀失灵,导致出现告警指令,此时,目标指令将执行告警指令,目标开度值对最终的热风挡板调节不产生影响。

可选地,目标指令还可以包含热风挡板的调节速度指令,可以基于控制策略生成目标指令的调节速度,调节速度可以预设不同档位。例如,当热风挡板处于超驰模式时,说明锅炉运行安全性受到威胁,需要热风挡板快速动作,增开或关闭热风挡板,采用最高档位的调节速度来控制热风挡板动作。而当热风挡板处于增量模式时,说明此时工况较为理想,可以采用较低的速度档位调节热风挡板动作,有利于提高热风挡板使用寿命。

可选地,生成目标指令后,还可以获取历史目标开度值,并判断目标开度值和历史目标开度值二者热风挡板开度值变化率是否超过预设限值,若超过预设限值,则减小第三挡板开度值,并在控制周期内进行二次目标指令生成操作,若二次生成的目标指令的目标开度值,与本控制周期首次生成的目标开度值相差超过预设值,则停止调节热风挡板开度,并发出告警信号;若没有超过预设值,则继续调节热风挡板开度值直至完成目标指令。这样可以避免因某一运行参数短时波动较大或测量装置误差偏大,造成热风挡板调节灵敏度过高,导致锅炉燃烧效率不佳,提高锅炉燃烧控制经济性和稳定性。

在本实施例中,基于控制策略和包含第二开度值的开度值信息,确定热风挡板最终的目标指令,本实施例在得到第二开度值后没有简单地将其直接作为目标指令的目标开度值,而是基于控制策略再对其进行优化,得到最终的目标指令,进一步提升热风挡板控制的合理性,优化热风挡板的控制特性。

S600:根据所述目标指令,控制所述热风挡板的运行,其中,包括控制所述热风挡板的开度等于所述目标开度值。

在一实施例中,根据目标指令控制热风挡板的运行,例如,根据目标指令,控制热风挡板的开度大小等于目标开度值,实现不同运行条件下,科学合理地自动调节热风挡板的运行。

本实施例提供的锅炉热风挡板的控制方法先获取包括燃料信息和热风压力等动力锅炉的运行信息,再根据燃料信息得到热风挡板的第一开度值,使得热风挡板的控制匹配燃料需求;再根据热风压力确定对应的控制策略,实现根据热风压力情况划分适宜的控制模式,提高热风挡板控制策略的多样性,优化热风挡板控制特性;通过控制策略、运行信息和第一开度值,得到热风挡板的第二开度值,实现在不同的控制模式下,最大程度上兼顾燃料燃烧需求和安全性能需求;在得到第二开度值后没有简单地将其直接作为目标指令的目标开度值,而是基于控制策略再对其进行优化,得到最终的目标指令,提升热风挡板控制的合理性,进一步优化热风挡板的控制特性;最后根据目标指令控制热风挡板的运行,实现在不同的运行条件下,自动调节热风挡板,最大程度满足燃料充分燃烧需求的同时,还保证了锅炉运行安全,提升锅炉燃烧经济性,降低操作人员劳动强度。

可选地,所述根据所述热风压力确定对应的控制策略,包括:

判断所述热风压力与预设的压力序列的大小关系,所述压力序列包括至少四个递增分布的压力值,分别为第一压力值、第二压力值、第三压力值和第四压力值,其中,所述第二压力值小于预设的最佳压力值,且所述第三压力值大于所述最佳压力值;

当所述热风压力大于所述第四压力值,或所述热风压力小于所述第一压力值时,所述控制策略为所述超驰模式;

当所述热风压力大于或等于所述第二压力值,且小于或等于所述第三压力值时,所述控制策略为所述增量模式;

当所述热风压力大于或等于所述第一压力值且小于所述第二压力值,或所述热风压力大于所述第三压力值且小于或等于所述第四压力值时,所述控制策略为所述闭锁模式。

如图2所示,在一实施例中,为了便于理解和描述,将第一压力值记为Y1、第二压力值记为Y2、第三压力值记为Y3、第四压力值记为Y4、最佳压力值记为Y0、热风压力记为y。

具体地,通过判断热风压力与预设的压力序列的大小关系来确定对应的控制策略,其中,压力序列包括至少四个递增分布的压力值,分别为:Y1、Y2、Y3和Y4,且压力序列与最佳压力值的关系满足:Y1<Y2<Y0<Y3<Y4。当y>Y4或y<Y1时,说明热风偏差过大,应当实施保护措施,对应控制策略为超驰模式;当Y2≥y>Y3时,说明此时热风压力处于较佳的范围内,热风压力只需适应燃料变化进行调节即可,对应控制策略为增量模式;当Y2>y≥Y1或Y4≥y>Y3时,说明此时热风压力没有处于较佳的压力范围内,但也没有超出需要保护的限值,在尽量满足燃料燃烧需求的同时,需要阻止热风压力偏差继续扩大,对应控制策略为闭锁模式。

在本实施例中,通过判断热风压力与最佳压力值偏差的严重程度,将热风挡板控制策略分为至少三大模式,保障锅炉安全运行的同时,最大程度的满足燃料燃烧的需求,提高锅炉燃烧经济性,提升热风挡板调节过程的柔性。

可选地,所述运行信息还包括超驰速度、历史目标开度值和历史第一开度值;所述基于所述控制策略、所述运行信息和所述第一开度值,得到所述热风挡板的第二开度值,包括:

当所述控制策略为所述超驰模式时,根据所述历史目标开度值和所述超驰速度,得到所述第二开度值;

当所述控制策略为所述增量模式时,根据所述历史目标开度值、所述历史第一开度值和所述第一开度值,得到所述第二开度值;

当所述控制策略为所述闭锁模式时,根据所述历史目标开度值、所述历史第一开度值和所述第一开度值,得到所述第二开度值。

在一实施例中,本发明所指超驰速度表示,在超驰模式下,强制调解热风挡板的开闭速度,例如,超驰模式下,几乎不关心燃料变化带来的热风挡板开度变化,为保证锅炉安全运行,在上一控制周期得到的目标指令(历史目标开度值)的基础上,本控制周期内强制增开或关闭热风挡板开度值的20%,即超驰速度为20%/控制周期。

在一实施例中,当控制策略为增量模式时,表明此时热风压力处于较佳范围内,可以优先满足燃料燃烧需求,只需要在上一周期生成的目标开度值(历史目标开度值)基础上结合本控制周期中生成的匹配燃料信息的第一开度值,得到第二开度值。

在一实施例中,当控制策略为闭锁模式时,表明热风压力距离最佳热风压力范围出现偏差,在尽量满足燃料燃烧需求的同时,还需要阻止偏差向扩大的方向动作,在历史目标开度值基础上结合历史第一开度值和本控制周期内生成的第一开度值,得到第二开度值。

在本实施例中,控制策略对应的三种不同的控制模式对应不同的主要任务,超驰控制需要保障锅炉安全运行、增量模式优先满足燃料燃烧需求而闭锁模式在尽可能满足燃料燃烧需求的同时要避免偏差进一步扩大,三种运行模式主要任务不同,关注的指标各不相同,实现热风挡板调节过程中保障锅炉安全运行的同时,可以最大程度的满足燃料燃烧需求,使得热风挡板控制过程更加柔性化。

可选地,所述超驰速度包括超驰开速度和超驰关速度;所述当所述控制策略为所述超驰模式时,根据所述历史目标开度值和所述超驰速度,得到所述第二开度值,包括:

当所述控制策略为所述超驰模式,且所述热风压力小于所述第一压力值时,采取超驰关控制,所述第二开度值满足:

U

其中,U

当所述控制策略为所述超驰模式,且所述热风压力大于所述第四压力值时,采取超驰开控制,所述第二开度值满足:

U

其中,U

在一实施例中,本发明所指的第一开度值、第二开度值、历史目标开度值表示热风挡板所处位置或状态的通流能力,占热风挡板完全开启时的总通流能力的百分比,例如:U

在一实施例中,本发明所指超驰关控制表示热风压力低于最低限值,需要采取超驰关控制,按照预设的关闭热风挡板的速度,强制关小热风挡板,防止热风压力进一步降低;本发明所指超驰开控制表示热风压力高于最高限值,需要采取超驰开控制,按照预设的增开热风挡板的速度,强制增开热风挡板,避免热风压力进一步升高。U

具体地,为便于理解和描述,将第一压力值记为Y1、第四压力值记为Y4、热风压力记为y。当处于超驰模式,且y<Y1时,采取超驰关控制;例如,Y1=1.8kPa,获取到y=1.6kPa,则第二开度值U

U

其中,U

最终得到本控制周期热风挡板的第二开度值为40%。

在本实施例中,在确定控制策略对应的控制模式为超驰模式后,根据热风压力与压力序列的大小关系,超驰模式又可以划分出两种工况,根据热风压力情况分别采取超驰开控制或超驰关控制,在历史目标开度值的基础上,通过预设的超驰开速度或超驰关速度控制热风挡板强制增开或关闭,在这两种工况下,燃料燃烧需求权重较低,重点关注锅炉运行保护,本实施例控制方法模拟了人工操作过程,从观察运行参数,到判断工况,最后根据工况作出最优决策,实现了热风挡板智能化自动控制。

可选地,所述当所述控制策略为所述增量模式时,根据所述历史目标开度值、所述历史第一开度值和所述第一开度值,得到所述第二开度值,包括:

当所述控制策略为所述增量模式时,采取增量控制,所述第二开度值满足:

U

其中,U

在一实施例中,本发明所指的第一开度值、第二开度值、历史第一开度值和历史目标开度值表示热风挡板所处位置或状态的通流能力,占热风挡板完全开启时的通流能力的百分比,例如:X

在本实施例中,本发明所指增量模式表示,锅炉热风压力在最佳压力范围内,例如:1.9kPa-2.0kPa,优选地,最佳压力值为1.95kPa。在此工况下,锅炉燃烧运行安全,且送风系统提供的热风压力可以使得燃料燃烧率保持在较高的水平,是锅炉燃烧运行较为理想的工况。此工况下,第二开度值只需要根据燃料信息的变化进行增减,即关注匹配燃料信息的第一开度值的变化(X

可选地,所述当所述控制策略为所述闭锁模式时,根据所述历史目标开度值、所述历史第一开度值和所述第一开度值,得到所述第二开度值,包括:

当所述控制策略为所述闭锁模式,且所述热风压力大于或等于所述第一压力值且小于所述第二压力值时,采取闭锁增控制;

当所述控制策略为所述闭锁模式,且所述热风压力大于所述第三压力值且小于或等于所述第四压力值时,采取闭锁减控制;

采取所述闭锁增控制或所述闭锁减控制时,所述第二开度值满足:

U

其中,U

在一实施例中,本发明所指的第一开度值、第二开度值、历史第一开度值和历史目标开度值表示热风挡板所处位置或状态的通流能力,占热风挡板完全开启时的通流能力的百分比,例如:U

在本实施例中,根据热风压力情况又可以将闭锁模式划分成两种工况,当热风压力偏大时,采取闭锁减控制,防止热风挡板开度进一步减小造成热风压力持续升高;当热风压力偏小时,采取闭锁增控制,防止热风挡板开度进一步增加造成热风压力持续降低。但这两种工况下的热风压力偏差尚未影响锅炉安全运行,因此,在阻止热风压力偏差进一步增大的同时,还需要尽量满足燃料燃烧需求,即关注匹配燃料信息的第一开度值的变化(X

可选地,所述基于所述控制策略和开度值信息,确定所述热风挡板的目标指令,包括:

当采取所述超驰开控制或所述超驰关控制时,所述目标指令的所述目标开度值等于所述第二开度值;

当采取所述增量控制时,所述目标开度值等于所述第二开度值;

当采取所述闭锁增控制时,所述目标开度值等于所述第二开度值和所述历史目标开度值二者中,开度值最小的一项;

当采取所述闭锁减控制时,所述目标开度值等于所述第二开度值和所述历史目标开度值二者中,所述开度值最大的一项。

在本实施例中,得到兼顾燃料燃烧需求和安全运行的第二开度值后,再基于控制策略对开度值信息进行优化,得到最终的目标指令。例如:在闭锁减控制工况下得到的第二开度值,并没有直接作为目标指令,而是在一定程度上满足燃料需求的同时,阻止热风压力与最佳压力值之间的偏差进一步拉大,在热风压力偏大的情况下,选取上一控制周期的到的历史目标开度值和本控制周期的到的第二开度值二者中,热风挡板开度最大的一项作为目标开度值,持续缩小偏差,拉近锅炉运行距离其理想工况的距离,相较于传统的热风挡板控制方法,本实施例的控制方法可以克服热风挡板控制特性差的先天不足,实现热风挡板长期、全程、安全、可靠的自动运行。

可选地,所述根据所述燃料信息,得到热风挡板的第一开度值,包括:

将所述燃料信息输入到预设的开度值计算模型中,得到所述第一开度值,其中所述开度值计算模型满足:

其中,F

在一实施例中,本发明所指燃料信息x代表了燃料量的多少,例如:本控制周期投入的煤量占锅炉额定燃烧量的百分比,x=20%,表示本控制周期将投入锅炉额定燃烧量20%的煤;本发明所指开度值计算模型F

在一实施例中,开度值计算模型的输入为x燃料信息,例如:输入煤气阀开度值50%,带入开度值计算模型中,则输出为热风挡板的第一开度值值X=90%。开度值计算模型F

表1燃料信息与热风挡板开度值对应关系表

可选地,所述根据所述燃料信息,得到第一开度值,还包括:

获取所述最佳压力值下的历史燃料信息及其对应的历史第一开度值;

基于所述历史第一开度值构建初始开度值计算模型;

基于所述历史燃料信息和所述历史第一开度值建立训练数据集;

利用所述训练数据集对所述初始开度值计算模型进行训练和调优,获得开度值计算模型;

将所述燃料信息输入到所述开度值计算模型中,得到所述第一开度值。

在本实施例中,将燃料信息输入到预设的开度值计算模型中,得到匹配燃料燃烧需求的第一开度值,即燃料燃烧需求匹配热风挡板开度值,为后续目标指令生成提供数据基础,提升锅炉燃料利用率,具有较高的经济价值。

在一实施例中,本发明还提供了一种锅炉热风挡板的控制装置,包括:

获取模块,其用于获取动力锅炉的运行信息,所述运行信息包括燃料信息、热风压力和热风挡板的历史目标开度值;

第一开度值生成模块,其用于根据所述燃料信息,得到热风挡板的第一开度值;

策略生成模块,其用于根据所述热风压力确定对应的控制策略,其中,所述控制策略包括超驰模式、增量模式和闭锁模式;

第二开度值生成模块,其用于基于所述控制策略、所述运行信息和所述第一开度值,得到所述热风挡板的第二开度值;

目标指令生成模块,其用于基于所述控制策略和开度值信息,确定所述热风挡板的目标指令,其中,所述开度值信息包括所述第二开度值,所述目标指令包括所述热风挡板的目标开度值;

执行模块,其用于根据所述目标指令,控制所述热风挡板的运行,其中,包括控制所述热风挡板的开度等于所述目标开度值。

如图3所示,在本实施例中,锅炉热风挡板的控制装置的获取模块先获取包括燃料信息和热风压力等动力锅炉的运行信息,第一开度值生成模块再根据燃料信息得到热风挡板的第一开度值,使得热风挡板的控制匹配燃料需求;策略生成模块再根据热风压力确定对应的控制策略,实现根据热风压力情况划分适宜的控制模式,提高热风挡板控制策略的多样性,优化热风挡板控制特性;第二开度值生成模块基于控制策略、运行信息和第一开度值,得到热风挡板的第二开度值,实现在不同的控制模式下,最大程度上兼顾燃料燃烧需求和安全性能需求;目标指令生成模块在得到第二开度值后没有简单地将其直接作为目标开度值,而是基于控制策略再对其进行优化,得到最终的目标指令,提升热风挡板控制的合理性,进一步优化热风挡板的控制特性;最后,执行模块根据目标指令控制热风挡板的运行,实现在不同的运行条件下,自动调节热风挡板,最大程度满足燃料充分燃烧需求的同时,还保证了锅炉运行安全,提升锅炉燃烧经济性,降低操作人员劳动强度。

在一实施例中,本发明还提供了一种送风系统控制方法,包括:

通过控制送风机以调节送风风量,且通过控制热风挡板以调节热风压力,其中,采用如上所述的锅炉热风挡板的控制方法,控制所述热风挡板的运行。

在本实施例中,通过送风机控制送风量,同时通过热风挡板控制风压,使得锅炉燃烧助燃空气中送风量和热风压力这两个要素同时实现自动化控制。在传统送风系统控制方法中,通过热风挡板调节送风量和热风压力,由于热风挡板固有控制特性表现为送风量和风压基本呈反比关系,导致传统控制方法只能优先满足送风量这一个基本要素,热风压力一般仅作为保护量存在,超出热风压力限值时才强制调节热风挡板调节,燃料燃烧利用率得不到保障,无法兼顾安全性和经济性。本实施例中通过独立自动控制送风机和热风挡板,进而实现锅炉送风全要素、全程自动控制,为锅炉燃烧连续自动化控制和安全经济运行提供基础的自动化保障。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。在本申请中,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网络单元上。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发明实施例方案的目的。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,也可以是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。

虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

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06120116334177