CN103331202A - 一种磨煤机出口温度设定方法 - Google Patents
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Abstract
一种磨煤机出口温度设定方法，包括手动设定和自动设定；自动设定通过回路与分布式控制系统进行数字通信，通过在分布式控制系统磨煤机出口温度设定值回路上增加二输入加法器回路、在分布式控制系统磨煤机出口温度设定值回路上增加模拟量选择切换回路或在磨煤机风门执行指令前增加模拟量选择切换回路实现自动设定；且任一时刻只能运行一种设定方式。通过与分布式控制系统数字通信，实现自动设定磨煤机出口温度；手动设定可在任意条件下进行，而自动设定有条件限制，且同一时刻只能运行一种设定方式，以确保安全性；因自动设定有进入自动和退出自动的边界条件，可保证不会因磨煤机出口温度过低而影响经济性、出口温度过高而影响安全性。
Description
技术领域
本发明涉及温度调节领域，特别是涉及一种磨煤机出口温度设定方法。
背景技术
在电厂锅炉制粉系统运行中,磨煤机出口温度是一个重要的运行参数,关系到制粉系统的运行安全性和经济性。
在实际运行中，磨煤机出口温度由运行人员手动设定，设定值的大小取决于该台机组的运行规程规定和运行人员的风险偏好程度，不超过标准规定的上限，并借助粉管CO浓度监测系统辅助检测磨煤机的安全性。
但是，不同的控制人员对磨煤机出口温度的手动设定不同，温度控制得比较低时严重影响机组运行的经济性；同时，出口温度超过标准规定的上限就不能保证系统的安全。
发明内容
基于此，有必要针对手动设定出口温度可能影响系统经济性、且出口温度超过标准规定的规定不能保证系统的安全性的问题提供一种磨煤机出口温度设定方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种磨煤机出口温度设定方法，包括手动设定，还包括自动设定；所述自动设定通过回路与分布式控制系统进行数字通信实现，具体为：在分布式控制系统磨煤机出口温度设定值回路上增加二输入加法器回路、在分布式控制系统磨煤机出口温度设定值回路上增加模拟量选择切换回路或在磨煤机风门执行指令前增加模拟量选择切换回路；其中，任一时刻只能运行一种设定方式，手动设定具有最高优先级、且任意时刻均能手动设定。
在其中一个实施例中，所述自动设定包括烟煤自动设定和褐煤自动设定；所述烟煤自动设定方式中磨煤机出口温度设定值为65℃～95℃；所述褐煤自动设定方式中磨煤机出口温度设定值为55℃～75℃。
在其中一个实施例中，所述烟煤自动设定包括磨煤机出口温度设定值降低、维持不变和升高；
磨煤机出口温度设定值降低需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
50μL/L＜粉管CO浓度≤100μL/L，或磨煤机入口风温＞300℃；
磨煤机出口温度设定值维持不变需满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＞1.1℃；
30μL/L＜粉管CO浓度≤50μL/L；
磨煤机入口风温＞300℃；
冷风门开度指令＜1；
热风门开度指令＞98其中条件之一；
磨煤机出口温度设定值升高需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
粉管CO浓度≤30μL/L；
磨煤机入口风温≤300℃；
冷风门开度指令＞1；
热风门开度指令＜98。
在其中一个实施例中，所述褐煤自动设定包括磨煤机出口温度设定值降低、维持不变和升高；
磨煤机出口温度设定值降低需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
50μL/L＜粉管CO浓度≤80μL/L，或磨煤机入口风温＞270℃；
磨煤机出口温度设定值维持不变需满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＞1.1℃；
30μL/L＜粉管CO浓度≤50μL/L；
磨煤机入口风温＞270℃；
冷风门开度指令＜1；
热风门开度指令＞98其中条件之一；
磨煤机出口温度设定值升高需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
粉管CO浓度≤30μL/L；
磨煤机入口风温≤270℃；
冷风门开度指令＞1；
热风门开度指令＜98。
在其中一个实施例中，磨煤机出口温度设定值升高或降低均以±0.5℃或±1℃等逐级方式升降。
在其中一个实施例中，所述烟煤自动设定许可投入边界条件需同时满足：
磨煤机出力＞1；
粉管CO浓度≤100μL/L；
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值≤2℃；
磨煤机冷、热风门投入自动控制；
磨煤机出口温度反馈值≤95℃；
所述烟煤自动设定强制退出边界条件需满足：
磨煤机出力≤1；
粉管CO浓度＞100μL/L；
磨煤机冷热风门退出自动；
手动指令退出自动；
磨煤机跳闸；
磨煤机出口温度反馈值＞100℃其中条件之一。
在其中一个实施例中，所述褐煤自动设定许可投入边界条件需同时满足：
磨煤机出力＞2；
粉管CO浓度≤80μL/L；
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值≤2℃；
磨煤机冷、热风门投入自动控制；
磨煤机出口温度反馈值≤75℃；
所述褐煤自动设定强制退出边界条件需满足：
磨煤机出力≤2；
粉管CO浓度＞80μL/L；
磨煤机冷热风门退出自动；
手动指令退出自动；
磨煤机跳闸；
磨煤机出口温度反馈值＞85℃其中条件之一。
在其中一个实施例中，所述烟煤自动设定或褐煤自动设定需退出自动到手动，并满足许可投入边界条件，方可手动切换、投用烟煤自动设定或褐煤自动设定。
在其中一个实施例中，所述烟煤自动设定或褐煤自动设定退出自动设定方式后，磨煤机出口温度设定值维持自动设定方式退出前的值、且手动设定。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明磨煤机出口温度设定方法，通过外挂方式与分布式控制系统(DCS)进行数字通信，实现自动设定磨煤机出口温度；手动设定可在任意条件下进行，而自动设定有条件限制，且手动设定与自动设定在同一时刻只能运行一种设定方式，以确保安全性；因自动设定设有进入自动和退出自动的边界条件，可使磨煤机出口温度的设定既不会过低而影响经济性，又不会过高而影响安全性。
附图说明
图1为本发明磨煤机出口温度设定方法指令集成控制示意图；
图2为本发明磨煤机出口温度设定方法出口温度的设定示意图；
图3为本发明磨煤机出口温度设定方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种磨煤机出口温度设定方法，包括手动设定和自动设定；所述自动设定通过回路与DCS进行数字通信实现，具体为：在DCS磨煤机出口温度设定值回路上增加二输入加法器回路、在DCS磨煤机出口温度设定值回路上增加模拟量选择切换回路或在磨煤机风门执行指令前增加模拟量选择切换回路；其中，任一时刻只能运行一种设定方式，手动设定具有最高优先级、且任意时刻均能手动设定。
实现磨煤机出口温度自动设定的方法可以是：
在DCS磨煤机出口温度设定值回路上增加二输入加法器回路，在磨煤机出口温度投入自动设定时，磨煤机出口温度目标设定指令（MPC指令）以磨煤机出口温度设定值的偏置回路形式加载。如：磨煤机原出口温度为70℃，后需升高到71℃，那么，只需在磨煤机原出口温度的回路上加载＋1℃，即可实现磨煤机出口温度的升高。
在DCS磨煤机出口温度设定值回路上增加模拟量选择切换回路，在磨煤机出口温度投入自动设定时，MPC指令以磨煤机出口温度设定值回路形式加载。如：磨煤机原出口温度为70℃，后需升高到71℃，那么，可直接将磨煤机原出口温度的回路切换为出口温度为71℃的回路，即可实现磨煤机出口温度的升高。
在磨煤机风门执行指令前增加模拟量选择切换回路，在磨煤机出口温度投入自动设定时，MPC指令以磨煤机风门执行指令回路形式加载。如：磨煤机原出口温度为70℃，后需升高到71℃，那么，可直接调节磨煤机风门大小，使出口温度升高到71℃，即可实现磨煤机出口温度的升高。
手动设定可在任意条件下进行，而自动设定有条件限制，且手动设定与自动设定在同一时刻只能运行一种设定方式，以确保安全性；因自动设定设有进入自动和退出自动的边界条件，可使磨煤机出口温度的设定值尽可能高，以减少磨煤机的冷风用量，降低排烟温度和磨煤机功率，提高锅炉机组经济性，又保证不会因出口温度的设定值过高影响安全性。
其中，与DCS数字通信的方式可以是外挂方式，外挂的方式具体可以是：在DCS磨煤机出口温度设定值回路上增加的二输入加法器回路、在DCS磨煤机出口温度设定值回路上增加的模拟量选择切换回路、在磨煤机风门执行指令前增加模拟量选择切换回路均从系统外部接入。
上述磨煤机出口温度的自动设定主要涉及中速磨煤机的出口温度设定。
如图2所示，所述自动设定包括烟煤自动设定和褐煤自动设定；所述烟煤自动设定方式中中速磨煤机出口温度设定值为65℃～95℃；所述褐煤自动设定方式中中速磨煤机出口温度设定值为55℃～75℃。不同的煤种因含碳量、密度、成分等均不同，所以磨煤机设定的各项参数也会跟随不同的煤种有所不同。在磨煤机进入自动设定方式之前，需进行S10：判断煤种。烟煤自动设定和褐煤自动设定分别设定不同的出口温度设定值范围，保证不会因出口温度太低而影响锅炉机组的经济性，又保证不会因出口温度的设定值过高影响安全性。
如图3所示，S130：烟煤自动设定包括磨煤机出口温度设定值降低、维持不变和升高；
磨煤机出口温度设定值降低需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
50μL/L＜粉管CO浓度≤100μL/L，或磨煤机入口风温＞300℃；
磨煤机出口温度设定值维持不变需满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＞1.1℃；
30μL/L＜粉管CO浓度≤50μL/L；
磨煤机入口风温t1＞300℃；
冷风门开度指令＜1；
热风门开度指令＞98其中条件之一；
磨煤机出口温度设定值升高需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
粉管CO浓度≤30μL/L；
磨煤机入口风温t1≤300℃；
冷风门开度指令＞1；
热风门开度指令＜98。
S132：褐煤自动设定包括磨煤机出口温度设定值降低、维持不变和升高；
磨煤机出口温度设定值降低需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
50μL/L＜粉管CO浓度≤80μL/L，或磨煤机入口风温＞270℃；
磨煤机出口温度设定值维持不变需满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＞1.1℃；
30μL/L＜粉管CO浓度≤50μL/L；
磨煤机入口风温＞270℃；
冷风门开度指令＜1；
热风门开度指令＞98其中条件之一；
磨煤机出口温度设定值升高需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
粉管CO浓度≤30μL/L；
磨煤机入口风温≤270℃；
冷风门开度指令＞1；
热风门开度指令＜98。
上述烟煤自动设定方式和褐煤自动设定方式均可在自动方式下实现磨煤机出口温度的升、降和维持不变，需要根据测得的不同参数与相应的预设值进行对比，根据对比结果确定出口温度升高、降低或维持不变。其中，磨煤机出口温度反馈值、粉管CO浓度、磨煤机入口风温、冷热风门开度指令均由对应的监测系统监测，并通过数字通信将检测到的数值传输给分布式控制系统。监测系统与控制系统共同作用，实现了中速磨煤机出口温度设定值的自动调节，避免了工作人员手动设定的偏差、运行人员的不同风险偏好程度等不确定性因素的影响，保证磨煤机的安全运行和较高的经济性。
其中，冷风门开度指令小于1相当于冷风门几乎完全关闭，热风门开度指令大于98相当于热风门几乎完全打开。
磨煤机出口温度设定值升高或降低均以±0.5℃或±1℃等逐级方式升降。根据测得的参数与相应的预设值对比，确定需要升高或降低磨煤机出口温度时，均按照0.5℃或1℃等逐级升、降的方式改变磨煤机出口温度，使磨煤机出口温度变化较平缓，不会因磨煤机出口温度变化剧烈而影响磨煤机的经济性或安全性能。
根据磨煤机内投放煤种的不同，磨煤机出口温度的自动设定可分为不同的方式，如烟煤自动设定、褐煤自动设定等，因此，磨煤机出口温度设有手动、烟煤自动、褐煤自动等按钮。
S120：所述烟煤自动设定许可投入边界条件需同时满足：
磨煤机出力＞1；
粉管CO浓度≤100μL/L；
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值≤2℃；
磨煤机冷、热风门投入自动控制；
磨煤机出口温度反馈值≤95℃。
当投放的是烟煤时，同时满足上述许可投入边界条件即可进入烟煤自动设定方式。
S140：所述烟煤自动设定强制退出边界条件需满足：
磨煤机出力≤1；
粉管CO浓度＞100μL/L；
磨煤机冷热风门退出自动；
手动指令退出自动；
磨煤机跳闸；
磨煤机出口温度反馈值＞100℃其中条件之一。
当投放的是烟煤时，满足上述强制退出边界条件其中之一，即可进行S150:强制退出烟煤自动设定方式。
S122：所述褐煤自动设定许可投入边界条件需同时满足：
磨煤机出力＞2；
粉管CO浓度≤80μL/L；
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值≤2℃；
磨煤机冷、热风门投入自动控制；
磨煤机出口温度反馈值≤75℃。
当投放的是褐煤时，同时满足上述许可投入边界条件即可进入褐煤自动设定方式。
S142：所述褐煤自动设定强制退出边界条件需满足：
磨煤机出力≤2；
粉管CO浓度＞80μL/L；
磨煤机冷热风门退出自动；
手动指令退出自动；
磨煤机跳闸；
磨煤机出口温度反馈值＞85℃其中条件之一。
当投放的是褐煤时，满足上述强制退出边界条件其中之一，即可执行S152:强制退出褐煤自动设定方式。
其中，磨煤机出力根据不同的煤种会有不同，当烟煤磨煤机出力≤30t/h时，强制退出烟煤自动；当褐煤磨煤机出力≤35t/h时，强制退出褐煤自动。
在其中一个实施例中，所述烟煤自动设定或褐煤自动设定需退出自动到手动，并满足许可投入边界条件，方可手动切换、投用烟煤自动设定或褐煤自动设定。烟煤自动和褐煤自动投入之前设有许可边界条件，投入之后设有退出边界条件，退出自动方式的同时发出声光报警通知提醒运行人员注意。即使短时间后许可边界条件恢复正常，需投入自动方式，也要由运行人员重新手动操作切换投用，才可以重新投用烟煤自动或褐煤自动方式。烟煤自动和褐煤自动之间不可以直接切换，需先退出自动到手动，并满足许可边界条件后方可切换至另一种自动方式。
所述烟煤自动设定或褐煤自动设定退出自动设定方式后，进入手动设定方式，由运行人员手动设定，使磨煤机出口温度设定值维持自动设定方式退出前的值。
上述实施例主要针对烟煤自动设定和褐煤自动设定做相关说明，当然，还可以将煤种细化，设计对应于多个煤种的磨煤机出口温度自动设定方法。上述磨煤机出口温度自动设定方法中的界限参数，如粉管CO浓度、磨煤机入口风温值、冷热风门开度、磨煤机出力值等，可以根据实际运行情况进行调整和修正。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种磨煤机出口温度设定方法，包括手动设定，其特征在于，还包括自动设定；所述自动设定通过回路与分布式控制系统进行数字通信实现，具体为：在分布式控制系统磨煤机出口温度设定值回路上增加二输入加法器回路、在分布式控制系统磨煤机出口温度设定值回路上增加模拟量选择切换回路或在磨煤机风门执行指令前增加模拟量选择切换回路；其中，任一时刻只能运行一种设定方式，手动设定具有最高优先级、且任意时刻均能手动设定。
2.根据权利要求1所述的一种磨煤机出口温度设定方法，其特征在于，所述自动设定包括烟煤自动设定和褐煤自动设定；所述烟煤自动设定方式中磨煤机出口温度设定值为65℃～95℃；所述褐煤自动设定方式中磨煤机出口温度设定值为55℃～75℃。
3.根据权利要求2所述的一种磨煤机出口温度设定方法，其特征在于，所述烟煤自动设定包括磨煤机出口温度设定值降低、维持不变和升高；
磨煤机出口温度设定值降低需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
50uL/L＜粉管CO浓度≤100μL/L，或磨煤机入口风温＞300℃；
磨煤机出口温度设定值维持不变需满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＞1.1℃；
30μL/L＜粉管CO浓度≤50μL/L；
磨煤机入口风温＞300℃；
冷风门开度指令＜1；
热风门开度指令＞98其中条件之一；
磨煤机出口温度设定值升高需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
粉管CO浓度≤30μL/L；
磨煤机入口风温≤300℃；
冷风门开度指令＞1；
热风门开度指令＜98。
4.根据权利要求2所述的一种磨煤机出口温度设定方法，其特征在于，所述褐煤自动设定包括磨煤机出口温度设定值降低、维持不变和升高；
磨煤机出口温度设定值降低需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
50μL/L＜粉管CO浓度≤80μL/L，或磨煤机入口风温＞270℃；
磨煤机出口温度设定值维持不变需满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＞1.1℃；
30μL/L＜粉管CO浓度≤50μL/L；
磨煤机入口风温＞270℃；
冷风门开度指令＜1；
热风门开度指令＞98其中条件之一；
磨煤机出口温度设定值升高需同时满足：
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值＜1.1℃；
粉管CO浓度≤30μL/L；
磨煤机入口风温≤270℃；
冷风门开度指令＞1；
热风门开度指令＜98。
5.根据权利要求3或4所述的一种磨煤机出口温度设定方法，其特征在于，磨煤机出口温度设定值升高或降低均以±0.5℃或±1℃等逐级方式升降。
6.根据权利要求3所述的一种磨煤机出口温度设定方法，其特征在于，
所述烟煤自动设定许可投入边界条件需同时满足：
磨煤机出力值＞1；
粉管CO浓度≤100μL/L；
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值≤2℃；
磨煤机冷、热风门投入自动控制；
磨煤机出口温度反馈值≤95℃；
所述烟煤自动设定强制退出边界条件需满足：
磨煤机出力值≤1；
粉管CO浓度＞100μL/L；
磨煤机冷热风门退出自动；
手动指令退出自动；
磨煤机跳闸；
磨煤机出口温度反馈值＞100℃其中条件之一。
7.根据权利要求4所述的一种磨煤机出口温度设定方法，其特征在于，
所述褐煤自动设定许可投入边界条件需同时满足：
磨煤机出力值＞2；
粉管CO浓度≤80μL/L；
磨煤机出口温度设定值与反馈值之差的绝对值≤2℃；
磨煤机冷、热风门投入自动控制；
磨煤机出口温度反馈值≤75℃；
所述褐煤自动设定强制退出边界条件需满足：
磨煤机出力值≤2；
粉管CO浓度＞80μL/L；
磨煤机冷热风门退出自动；
手动指令退出自动；
磨煤机跳闸；
磨煤机出口温度反馈值＞85℃其中条件之一。
8.根据权利要求6或7所述的一种磨煤机出口温度设定方法，其特征在于，所述烟煤自动设定或褐煤自动设定需退出自动到手动，并满足许可投入边界条件，方可手动切换、投用烟煤自动设定或褐煤自动设定。
9.根据权利要求8所述的一种磨煤机出口温度设定方法，其特征在于，所述烟煤自动设定或褐煤自动设定退出自动设定方式后，磨煤机出口温度设定值维持自动设定方式退出前的值、且手动设定。
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