一种适用于燃用新疆高碱煤机组的一次风压控制策略

技术领域

本发明涉及一种适用于燃用高碱煤机组的一次风压控制策略，通过新的控制策略来实现不同负荷下一次风压的自动控制，属于火力发电技术领域。

背景技术

一次风是指煤粉炉燃烧时，从煤粉管道随煤粉一起送入炉膛的空气，其主要作用为携带煤粉。除此以外，一次风对锅炉煤粉的燃烧起主导作用。一次风携带着煤粉一起进入炉膛，数量大体上能满足煤粉燃烧完成预热、燃烧两个阶段所需要的空气，是定量燃料燃烧时总共所必需加给的实际空气量中的最主要部分。当煤粉在变负荷时，给煤量发生变化，相应的一次风压也会发生改变。传统的控制方案一般为：一次风压的设定值跟随锅炉指令，此时虽然可以保证一次风和燃料的同步变化和增强煤粉气流燃烧的响应性，但是在启、停磨煤机时会引起一次风压大幅变化，而不利于燃烧稳定；甚至由于实际运行时各台磨煤机给煤量设置偏置值不一致，使给煤量较大的磨煤机出现堵磨的问题，极大地影响了机组的安全稳定运行；对于燃用新疆煤机组，容易造成一次风压设定偏大，热风挡板开度偏小，节流损失大，这样会造成系统漏风量增加和风道阻力的增加，而使一次风机电耗增加，这与西宁电厂实际运行情况相吻合。另一方面，一次风压高造成煤粉气流的刚性较大，一次风煤粉气流刚性较强，切圆偏大，火焰向四周扩散，造成水冷壁结焦。

因此本技术领域需要针对燃用新疆煤机组的运行特点，对一次风压这一影响锅炉结焦、燃烧响应性的参数进行优化控制，在保证受热面安全稳定运行的同时实现快速响应性和经济性。

发明内容

本发明针对燃用新疆煤机组的运行特点，对一次风压这一影响锅炉结焦、燃烧响应性的参数进行优化控制，在保证受热面安全稳定运行的同时实现快速响应性和经济性。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种一次风压控制策略，其特征在于：包括分散控制系统(DCS)、给煤控制模块、热风挡板控制模块和一次风压控制模块；所述的给煤控制模块将给煤指令传输给分散控制系统(DCS)；分散控制系统(DCS)对给煤控制模块传输来的多个给煤指令值进行数据处理，根据给煤指令值计算出一次风压设定初始值；热风挡板控制模块将热风挡板开度数据传输给分散控制系统(DCS)，分散控制系统(DCS)对热风挡板控制模块传输来的热风挡板开度数据进行数据处理，并修正根据给煤指令值计算出一次风压设定初始值，给出最终的一次风压设定值；分散控制系统(DCS)将最终的一次风压设定值传输给风压控制模块；风压控制模块根据最终的一次风压设定值控制一次风压。

其控制策略为一次风压设定跟随最大给煤量+热风挡板开度修正+变负荷燃料超调修正。

本发明还提供一种一次风压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：给煤控制模块将多个磨煤机执行的给煤指令传输给分散控制系统(DCS)。

步骤2:分散控制系统(DCS)对给煤控制模块传输来的多个给煤指令值进行数据处理，取最大给煤指令值，根据最大给煤指令值计算出一次风压设定初始值。

步骤3:热风挡板控制模块将热风挡板开度数据传输给分散控制系统(DCS)。

步骤4:分散控制系统(DCS)对热风挡板控制模块传输来的热风挡板开度数据进行数据处理，当所有热风挡板开度数据均小于标准值80％时，修正根据给煤指令值计算出一次风压设定初始值；

步骤5:除此以外，还需要考虑变负荷燃料超调对一次风压的影响，分散控制系统(DCS)对负荷的升降数据进行分析，根据变负荷燃料超调量来调节一次风压，并给出最终一次风压设定值。

步骤6:分散控制系统(DCS)将最终的一次风压设定值传输给风压控制模块。

步骤7:风压控制模块根据最终的一次风压设定值，并特性函数调整一次风机叶片开度，最终实现对一次风压的修正和优化控制。

本发明的目的是提供一种适用于燃用新疆煤机组的综合考虑安全性、响应性和经济性的一次风压控制策略，从而实现在提高机组安全稳定运行的同时，可以满足电网自动发电控制考核要求和节省用电的目的。一次风压设定跟随最大的给煤机指令，同时采用磨煤机热风挡板开度进行修正。实现在给煤机断煤，启停磨煤等工况下，一次风压设定不会有大幅扰动，减少了一次风压波动有利于安全稳定运行。

为了降低一次风机电流，采用磨煤机入口热风挡板开度对一次风压设定进行修正，当热风挡板开度<80％时，考虑通过降低一次风压(例如当开度为50％时，修正量达最大为-0.4KPa)，挡板开度增大的方式来减少一次风的节流作用。此时，分散控制系统(DCS)对热风挡板控制模块传输来的热风挡板开度数据进行数据处理，修正根据给煤指令值计算出一次风压设定初始值，给出最终的一次风压设定值。分散控制系统(DCS)将最终的一次风压设定值传输给风压控制模块，降低了一次风压。同时，运行人员通过操作热风挡板执行器机构，使挡板开度逐渐增大，在保证风压的前提下，减少一次风的节流作用，从而降低一次风机的用电。

为了减少动态升降负荷过程中的结焦风险，采用变负荷燃料超调对一次风压进行修正。

本发明通过对一次风压控制策略进行优化，从而实现在保证送粉可靠，机组受热面安全稳定运行的同时，提高一次风压的运行经济性。通过减少磨煤机入口挡板的节流作用，实现降低一次风压，进而降低一次风机电流，减少一次风机用电。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1.本发明进行了一次风压控制优化，引入了磨煤机给煤量，实际运行取其中最大给煤量值，实现一次风压在启停磨及断煤情况下的控制稳定，极大地提高了机组的运行安全稳定性。

2.本发明通过磨煤机入口热风挡板的开度指令，在开度较小时对一次风节流，通过修正将一次风压降低，同时开大磨煤机入口热风挡板，在减少节流的同时减小一次风压，降低一次风机的用电，从而实现一次风机的经济运行。

3.本发明考虑了变负荷中燃料超调来对一次风压进行修正，一次风压设定值更为贴近燃用新疆煤的实际需求，避免造成切圆偏大，火焰向四周扩散等现象。

附图说明

图1为本发明提供的一种一次风压控制策略组成示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：

如图1所示，一种适用于燃用新疆高碱煤机组的一次风压控制策略，包括分散控制系统(DCS)1、给煤控制模块2、热风挡板控制模块3和风压控制模块4；所述的给煤控制模块2将给煤指令传输给分散控制系统(DCS)1；分散控制系统(DCS)1对给煤控制模块2传输来的多个给煤指令值进行数据处理，根据给煤指令值计算出一次风压设定初始值；热风挡板控制模块3将热风挡板开度数据传输给分散控制系统(DCS)1，分散控制系统(DCS)1对热风挡板控制模块3传输来的热风挡板开度数据进行数据处理，并修正根据给煤指令值计算出一次风压设定初始值，给出最终的一次风压设定值；分散控制系统(DCS)1将最终的一次风压设定值传输给风压控制模块4；风压控制模块4根据最终的一次风压设定值控制一次风压。

一种一次风压控制方法，包括如下步骤：

步骤1：给煤控制模块2将多个磨煤机执行的给煤指令传输给分散控制系统(DCS)1。

步骤2:分散控制系统(DCS)1对给煤控制模块2传输来的多个给煤指令值进行数据处理，取最大给煤指令值，根据最大给煤指令值计算出一次风压设定初始值。

步骤3:热风挡板控制模块3将热风挡板开度数据传输给分散控制系统(DCS)1。

步骤4:分散控制系统(DCS)对热风挡板控制模块传输来的热风挡板开度数据进行数据处理，当所有热风挡板开度数据均小于标准值80％时，修正根据给煤指令值计算出一次风压设定初始值；

步骤5:除此以外，还需要考虑变负荷燃料超调对一次风压的影响，分散控制系统(DCS)对负荷的升降数据进行分析，根据变负荷燃料超调量来调节一次风压，并给出最终一次风压设定值。

步骤6:分散控制系统(DCS)1将最终的一次风压设定值传输给风压控制模块4。

步骤7:风压控制模块4根据最终的一次风压设定值控制一次风压。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。