CN103868096B - 一种炉膛负压控制方法和控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种炉膛负压控制方法，包括：获取炉膛负压的测量值；计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差；当判断得到所述偏差不满足预设的偏差允许范围时，调整引风机电机的转速直至所述引风机电机以预期转速进行运转，以实现对引风机的节能改造。此外，本发明还公开了一种炉膛负压控制系统。

Description

一种炉膛负压控制方法和控制系统

技术领域

本发明涉及锅炉控制技术领域，更具体地说，涉及一种炉膛负压控制方法和一种炉膛负压控制系统。

背景技术

炉膛负压是关系到锅炉能否安全经济运行的重要参数，当炉膛负压保持在正常的压力范围时，可明显增加悬浮煤颗粒在炉膛内的滞留时间，增加沉降，减少飞灰，提高燃煤效率。

炉膛的负压状态是由装设于锅炉通风系统中的引风机来维持的，现有技术在保持引风机电机转速恒定的情况下，通过调节引风机挡板的开度来对炉膛负压的大小进行调控，但是如此则会造成挡板节流损失较大，因此有必要对引风机进行节能改造。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种炉膛负压控制方法和一种炉膛负压控制系统，以实现对引风机的节能改造。

一种炉膛负压控制方法，包括：

获取炉膛负压的测量值；

计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差；

当判断得到所述偏差不满足预设的偏差允许范围时，调整引风机电机的转速直至所述引风机电机以预期转速进行运转。

可选地，所述获取炉膛负压的测量值前，还包括：

读取表征炉膛负压控制方式的表征信号，所述炉膛负压控制方式包括变频控制方式；

当读取到表征所述变频控制方式的表征信号时，执行所述获取炉膛负压的测量值。

可选地，所述炉膛负压控制方式还包括工频控制方式；

所述读取表征炉膛负压控制方式的表征信号之后，还包括：当读取到表征所述工频控制方式的表征信号时，根据给定的炉膛负压的期望值，调整引风机挡板的开度。

一种炉膛负压控制系统，包括：

炉膛负压测量装置，用于测量炉膛负压；

与引风机电机相连的变频器；

转速测量装置，用于测量引风机电机的转速；

分别与所述炉膛负压测量装置、所述转速测量装置和所述变频器相连的控制器，用于获取炉膛负压的测量值，并计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差；在判断得到所述偏差不满足预设的偏差允许范围时，向所述变频器发出用于调整引风机电机的转速的控制信号，直至所述转速测量装置输出预期转速值。

可选地，该控制系统还包括：连接电源与所述变频器的变频控制开关；

所述控制器还与所述变频控制开关相连，在所述获取炉膛负压的测量值之前，所述控制器还用于读取表征炉膛负压控制方式的表征信号，当该表征信号为表征变频控制方式的表征信号时，执行所述获取炉膛负压的测量值；其中所述表征变频控制方式的表征信号为所述变频控制开关已闭合。

可选地，该控制系统还包括：

引风机挡板；与所述引风机挡板相连的引风机挡板执行器；连接与所述引风机挡板执行器与引风机电机的公共端与所述电源之间的工频控制开关；

所述控制器还与所述工频控制开关和所述引风机挡板执行器相连，在所述读取表征炉膛负压控制方式的表征信号之后，所述控制器还用于当该表征信号为表征所述工频控制方式的表征信号时，根据给定的炉膛负压的期望值，利用所述引风机挡板执行器调整引风机挡板的开度；其中所述表征工频控制方式的表征信号为所述工频控制开关已闭合。

可选地，该控制系统还包括：

连接在所述变频控制开关和所述工频控制开关的公共端与所述电源之间的总控开关。

从上述的技术方案可以看出，本发明在检测到炉膛负压的测量值与期望值之间的偏差不满足预设的偏差允许范围时，对引风机电机的转速进行变频调控直至所述引风机电机达到预期转速，此时即可认为所述炉膛负压的测量值恰好达到了所述期望值，从而实现了通过对引风机电机的转速进行变频调控来相应调节炉膛负压的大小。相较于现有技术，本发明不存在挡板节流损失，完成了对引风机的节能改造。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一公开的一种炉膛负压控制方法流程图；

图2为本发明实施例二公开的一种炉膛负压控制方法流程图；

图3为本发明实施例三公开的一种炉膛负压控制方法流程图；

图4为本发明实施例四公开的一种炉膛负压控制系统结构示意图；

图5为本发明实施例五公开的一种炉膛负压控制系统结构示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例一公开了一种炉膛负压控制方法，以实现对引风机的节能改造，包括：

步骤101：获取炉膛负压的测量值。

步骤102：计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差。

其中，所述炉膛负压的期望值是属于炉膛负压所需要保持的正常的压力范围中的某一值，可实现锅炉的安全经济运行，其数值大小可根据现场实际情况来具体设定，并不局限。

步骤103：判断所述偏差是否满足预设的偏差允许范围，当所述偏差不满足所述偏差允许范围时，进入步骤104；反之本次炉膛负压控制流程结束。

步骤104：调整引风机电机的转速。

步骤105：判断所述引风机电机的转速是否达到预期转速，当所述转速未达到所述预期转速时，返回步骤101；反之本次炉膛负压控制流程结束。

本实施例一利用步骤103-105实现：当判断得到所述偏差不满足预设的偏差允许范围时，调整引风机电机的转速直至所述引风机电机以预期转速进行运转，其中所述偏差允许范围可根据现场实际情况来具体设定，其范围越小，达到的炉膛负压控制精度越高。

在不考虑现场其他干扰因素对炉膛负压的影响下，所述引风机电机的转速与炉膛负压的大小满足一一对应关系；在本实施例一中，所述炉膛负压的测量值与引风机电机的实际转速相对应，所述炉膛负压的期望值与引风机电机的预期转速相对应，当所述引风机电机的转速达到所述预期转速时，即可认为所述炉膛负压的测量值恰好达到所述期望值。

由上述描述可知，本实施例一按照所述炉膛负压的测量值偏离所述期望值的相反方向，来对引风机电机的转速进行变频调控，力图消除或减小所述测量值与所述期望值之间的偏差（也即所述引风机电机的实际转速与所述预期转速之间的偏差），属于一种基于误差的闭环控制方法。相较于现有技术，本实施例一不存在挡板节流损失，完成了对引风机的节能改造。

参见图2，本发明实施例二公开了又一种炉膛负压控制方法，以实现对引风机的节能改造，包括：

步骤101：读取表征炉膛负压控制方式的表征信号，所述炉膛负压控制方式包括变频控制方式。

步骤102：判断该表征信号是否为表征所述变频控制方式的表征信号，若是表征所述变频控制方式的表征信号，进入步骤103，反之返回步骤102。

步骤103：获取炉膛负压的测量值。

步骤104：计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差。

步骤105：判断所述偏差是否满足预设的偏差允许范围，若不满足则进入步骤106；反之本次炉膛负压控制流程结束。

步骤106：调整引风机电机的转速。

步骤107：判断所述引风机电机的转速是否达到预期转速，若未达到则返回步骤103；反之本次炉膛负压控制流程结束。

由上述描述可知，实施例一所述的炉膛负压控制方式属于一种作用于炉膛负压的变频控制方式，本实施例二仅在读取到表征所述变频控制方式的表征信号时，才开始对引风机电机的转速进行变频调控，该表征信号的发出与否取决于工作人员是否有意愿选用变频控制方式来对炉膛负压进行控制，相较于实施例一，本实施例二的控制流程更为智能化和人性化。

参见图3，本发明实施例三公开了又一种炉膛负压控制方法，以实现对引风机的节能改造，包括：

步骤100：读取表征炉膛负压控制方式的表征信号，所述炉膛负压控制方式包括变频控制方式和工频控制方式。

步骤101：判断所述表征炉膛负压控制方式的表征信号是否为表征所述变频控制方式的表征信号，若是，进入步骤103，反之返回步骤101。

步骤102：判断所述表征炉膛负压控制方式的表征信号是否为表征所述工频控制方式的表征信号，若是，进入步骤108，反之返回步骤102。

步骤103：获取炉膛负压的测量值。

步骤104：计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差。

步骤105：判断所述偏差是否满足预设的偏差允许范围，若不满足则进入步骤106；反之本次炉膛负压控制流程结束。

步骤106：调整引风机电机的转速。

步骤107：判断所述引风机电机的转速是否达到预期转速，若未达到则返回步骤103；反之本次炉膛负压控制流程结束。

步骤108：根据给定的炉膛负压的期望值，调整引风机挡板的开度，本次炉膛负压控制流程结束。

由上述描述可知，实施例一所述的炉膛负压控制方式属于一种作用于炉膛负压的变频控制方式，所述步骤108则属于一种作用于炉膛负压的工频控制方式（即现有的炉膛负压控制方式），本实施例三在读取到表征所述变频控制方式的表征信号时执行变频控制，在读取到表征所述工频控制方式的表征信号时执行工频控制，其中任一种表征信号的发出与否取决于工作人员对炉膛负压控制方式的选取意愿。相较于上述实施例，本实施例三的控制流程更为智能化和人性化，且在当前控制方式出现故障时还可及时切换为另一控制方式进行执行，提高了炉膛负压控制流程的可靠性。

参见图4，本发明实施例四公开了一种炉膛负压控制系统，以实现对引风机的节能改造，包括炉膛负压测量装置101、变频器102、转速测量装置103和控制器104；其中：

炉膛负压测量装置101，用于测量炉膛负压；

变频器102与引风机电机M相连；

转速测量装置103，用于测量引风机电机M的转速；

控制器104分别与炉膛负压测量装置101、变频器102和转速测量装置103相连，用于获取炉膛负压的测量值，并计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差；在判断得到所述偏差不满足预设的偏差允许范围时，向变频器102发出用于调整引风机电机M的转速的控制信号，直至转速测量装置103输出预期转速值。

此外，基于此，本实施例四公开的又一种炉膛负压控制系统，还包括连接于电源与变频器102之间的变频控制开关K1（仍参见图4），其中：

控制器104与变频控制开关K1相连（其连接关系未在图4中示出），在所述获取炉膛负压的测量值之前，控制器104还用于读取表征炉膛负压控制方式的表征信号，当该表征信号为表征变频控制方式的表征信号时，执行所述获取炉膛负压的测量值；其中所述表征变频控制方式的表征信号为变频控制开关K1已闭合。

基于实施例四，本发明实施例五公开了又一种炉膛负压控制系统，以实现对引风机的节能改造，参见图5，包括炉膛负压测量装置101、变频器102、转速测量装置103、控制器104、引风机挡板105、引风机挡板执行器106、变频控制开关K1，以及连接于引风机挡板执行器106与引风机电机M的公共端与所述电源之间的工频控制开关K2，其中：

引风机挡板执行器106与引风机挡板105相连，用于向引风机挡板105提供调节挡板开度的驱动力；

控制器104还与工频控制开关K2和引风机挡板执行器106相连（控制器104与变频控制开关K1、工频控制开关K2之间的连接关系未在图5中示出），在所述读取表征炉膛负压控制方式的表征信号之后，控制器104还用于当该表征信号为表征所述工频控制方式的表征信号时，根据给定的炉膛负压的期望值，利用引风机挡板执行器106调整引风机挡板105的开度；其中所述表征工频控制方式的表征信号为工频控制开关K2已闭合。

此外，基于此，本实施例五公开的又一种炉膛负压控制系统，还包括连接在变频控制开关K1和工频控制开关K2的公共端与所述电源之间的总控开关K（仍参见图5），用于控制整个炉膛负压控制系统的供断电。

综上所述，本发明实施例在检测到炉膛负压的测量值与期望值之间的偏差不满足预设的偏差允许范围时，对引风机电机的转速进行变频调控直至所述引风机电机达到预期转速，此时即可认为所述炉膛负压的测量值恰好达到了所述期望值，从而实现了通过对引风机电机的转速进行变频调控来相应调节炉膛负压的大小。相较于现有技术，本发明实施例不存在挡板节流损失，完成了对引风机的节能改造。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的炉膛负压控制系统而言，由于其与实施例公开的炉膛负压控制方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种炉膛负压控制方法，其特征在于，包括：

读取表征炉膛负压控制方式的表征信号，所述炉膛负压控制方式包括变频控制方式和工频控制方式；

判断读取到的表征信号是表征所述变频控制方式的表征信号还是表征所述工频控制方式的表征信号；

当读取到表征所述变频控制方式的表征信号时，获取炉膛负压的测量值；计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差；当判断得到所述偏差不满足预设的偏差允许范围时，调整引风机电机的转速直至所述引风机电机以预期转速进行运转；

当读取到表征所述工频控制方式的表征信号时，根据给定的炉膛负压的期望值，调整引风机挡板的开度。

2.一种炉膛负压控制系统，其特征在于，包括：

炉膛负压测量装置，用于测量炉膛负压；

与引风机电机相连的变频器；

转速测量装置，用于测量引风机电机的转速；

连接电源与所述变频器的变频控制开关；

引风机挡板；与所述引风机挡板相连的引风机挡板执行器；连接于所述引风机挡板执行器与引风机电机的公共端与所述电源之间的工频控制开关；

分别与所述炉膛负压测量装置、所述转速测量装置、所述变频控制开关、所述工频控制开关、所述引风机挡板执行器和所述变频器相连的控制器，用于：

读取表征炉膛负压控制方式的表征信号，所述炉膛负压控制方式包括变频控制方式和工频控制方式；

判断读取到的表征信号是表征所述变频控制方式的表征信号还是表征所述工频控制方式的表征信号；

当读取到表征所述变频控制方式的表征信号时，获取炉膛负压的测量值，并计算所述测量值与给定的炉膛负压的期望值之间的偏差；在判断得到所述偏差不满足预设的偏差允许范围时，向所述变频器发出用于调整引风机电机的转速的控制信号，直至所述转速测量装置输出预期转速值；其中，所述表征所述变频控制方式的表征信号为所述变频控制开关已闭合；

当读取到表征所述工频控制方式的表征信号时，根据给定的炉膛负压的期望值，利用所述引风机挡板执行器调整引风机挡板的开度；其中，所述表征所述工频控制方式的表征信号为所述工频控制开关已闭合。

3.根据权利要求2所述的炉膛负压控制系统，其特征在于，还包括：

连接在所述变频控制开关和所述工频控制开关的公共端与所述电源之间的总控开关。