CN106287803B - 一种燃烧器优化控制方法及装置 - Google Patents

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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M11/00—Safety arrangements
    • F23M11/04—Means for supervising combustion, e.g. windows
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties

Abstract

本申请公开了一种燃烧器优化控制方法及装置，燃烧器优化控制方法包括：获取尾部烟道的烟气成分数值，根据烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；根据总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入‑锅炉总体输出关系模型进行风量建议值的单体分配，将分配完成的各个单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整；相应地本申请还提供了一种燃烧器优化控制装置；根据本申请提供的技术方案，保证在较低的空气下运行，同时降低排烟热损失，使燃烧过程达到安全可靠高效低污染的要求，实现单体燃烧优化控制及锅炉整体燃烧优化控制。

Description

一种燃烧器优化控制方法及装置
技术领域
本申请属于燃烧器控制技术领域，具体地说，涉及一种燃烧器优化控制方法及装置。
背景技术
从锅炉燃烧的基本原理分析，炉内风粉分配不均匀或混合不良,将造成局部的还原性气氛、加速水冷壁管的腐蚀和结渣或者造成过热器、再热器管壁超温，为了减少烟气中NOx的排放,及降低锅炉排烟热损失，均要求锅炉在较低的过量空气下运行，若能细致地控制风/粉比率,锅炉可用比较低的过量空气运行,使排烟热损失减少,并且由于排烟温度的降低,总的热损失会减少得更多一些,送吸风机的能耗也相应减少，但减少燃烧空气量却又会使气体和固体不完全燃烧热损失增加,因此,炉内燃烧过程的优化控制实质上是对排烟热损失、送吸风机的能耗与气体、固体不完全燃烧热损失及燃烧生成的NOx四者予以协调，而要达到良好的燃烧控制及最佳的烧烧效率,就要求很好地组织各个燃烧器的配风工况。
普通的锅炉燃烧控制系统,是基于蒸汽/空气流量比率控制。根据蒸汽压力的变化改变燃料量(即协调控制系统)；同时改变送风量以维持适当的空气/燃料比率(氧量-送风控制系统)。但是在目前机组的运行及检测、控制方式下,存在以下问题直接影响了燃烧效能的合理监控：首先，在机组投入AGC的前提下，由于机组出力随时处于调整的动态过程中，燃料量与空气量总是有较大的脉动；其次，锅炉设备的状态，诸如漏风等因素造成不能反映炉内真实的配比工况，常常使这一比率控制无法有效监测而远离合理的设定点；再次，涉及到燃烧组织的监控、调节回路的反馈参数如氧量、烟气温度、NOx排放等，均是锅炉尾部烟气成分的测量数据，距离锅炉主燃烧区较远，造成调节回路投入在线自动运行的难度很大，燃烧调整主要依靠运行人员的经验“断续”进行，且调整的随意性较强。
基于上述燃烧调整特性及问题分析，如何找到直观、快速地反映炉内燃烧组织效果的在线监测参数，并设计合理的控制策略以实现在线优化控制，成为燃烧优化课题的重要研究思路。
因此，基于现有技术中的技术缺陷，需要如何实现整体燃烧优化控制的方案亟待提出。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种燃烧器优化控制方法及装置，通过对燃烧区的烟气成分监测结合锅炉尾部烟气成分测量，实现对燃烧器配风量的控制，实现整体燃烧的优化控制。
为了解决上述技术问题，本申请第一方面提供一种燃烧器优化控制方法，包括：
获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；
根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；
将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。
优选地，还包括：建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，包括：获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值，获取所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型，确定所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型和所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块。
优选地，还包括：建立单体燃烧器区域的配风量控制模型，包括：获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值，获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型，确定所述单体燃烧器运行的CO临界值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型和所述单体燃烧器的CO临界值建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型。
优选地，还包括：建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型，包括：获取各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值；
建立所述各个所述单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系；
根据所述对应关系和预设参数建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型。
优选地，所述预设控制策略包括：
检测CO成分量值并判断所述CO量值的变化速率是否超过预设阈值；
当所述变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑；
根据所述二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，以便减小所述CO量值的变化速率。
优选地，所述预设控制策略还包括：
检测同层的各个所述单体燃烧器的氧气成分量值并计算各个所述单体燃烧器的氧气量值之间的偏差值；
根据计算结果查找出所述偏差值大于预设偏差阈值的所述单体燃烧器；
根据所述偏差值与所述偏差阈值之间的偏差，触发同层二次风均衡控制逻辑，根据所述同层二次风均衡控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便对所述偏差值进行修正。
优选地，所述预设控制策略还包括：
根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
根据所述单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器的配风量与所述最优运行配风量定值相符。
优选地，所述预设控制策略还包括：
检测单体燃烧器的配风量值并判断所述配风量值的变化区间是否超过配风量定值区间，其中，所述配风量定值区间是根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定的；
当所述配风量值的变化区间超过所述配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑；
根据所述本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便保持所述配风量值的变化区间在所述配风量定值区间之内。
优选地，所述预设控制策略还包括：根据最优运行配风量定值对分配完成的各个所述单体燃烧器的所述定值变化分配量在其单角最优运行风量裕量内进行修正，将修正后的所述定值修正值下发到所述单体优化运行回路，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
所述单体优化运行回路根据修正后的所述定值修正值触发单体二次风控制逻辑；
根据所述单体二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器进行配风量调整。
相应地，本申请第二方面还提供了一种燃烧器优化控制装置，包括：
获取模块，永远获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；
分配模块，用于根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；
控制模块，用于将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。
优选地，还包括：第一建立模块，用于建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，包括：获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值，获取所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型，确定所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型和所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块。
优选地，还包括：第二建立模块，用于建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型，包括：获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值，获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型，确定所述单体燃烧器运行的CO临界值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型和所述单体燃烧器的CO临界值建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型。
优选地，还包括：第三建立模块，用于建立燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型，包括：获取各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值；
建立所述各个所述单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系；
根据所述对应关系和预设参数建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型。
优选地，所述控制模块还用于：
检测CO成分量值并判断所述CO量值的变化速率是否超过预设阈值；
当所述变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑；
根据所述二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，以便减小所述CO量值的变化速率。
优选地，所述控制模块还用于：
检测同层的各个所述单体燃烧器的氧气成分量值并计算各个所述单体燃烧器的氧气量值之间的偏差值；
根据计算结果查找出所述偏差值大于预设偏差阈值的所述单体燃烧器；
根据所述偏差值与所述偏差阈值之间的偏差，触发同层二次风均衡控制逻辑，根据所述同层二次风均衡控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便对所述偏差值进行修正。
优选地，所述控制模块还用于：
根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
根据所述单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器的配风量与所述最优运行配风量定值相符。
优选地，所述控制模块还用于：
检测单体燃烧器的配风量值并判断所述配风量值的变化区间是否超过配风量定值区间，其中，所述配风量定值区间是根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定的；
当所述配风量值的变化区间超过所述配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑；
根据所述本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便保持所述配风量值的变化区间在所述配风量定值区间之内。
另外，优选地，所述控制模块还用于：
根据最优运行配风量定值对分配完成的各个所述单体燃烧器的所述定值变化分配量在其单角最优运行风量裕量内值进行修正，将修正后的所述定值修正值下发到所述单体优化运行回路，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
所述单体优化运行回路根据修正后的所述定值修正值触发单体二次风控制逻辑；
根据所述单体二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器进行配风量调整。
根据本申请提供的技术方案，通过控制燃烧器的配风量，保证了燃烧器在较低的空气下运行，在降低排烟热损失的同时，有效提高燃料燃尽率，降低锅炉的还原性气氛，使燃烧过程达到安全可靠、高效、低污染的要求，通过燃烧器区域的成分检测与控制实现单体燃烧调整优化，结合锅炉尾部烟道成分检测与控制，实现锅炉整体燃烧优化控制。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请实施例的燃烧器优化控制方法的流程示意图；
图2是本申请实施例的燃烧器组合方式示意图；
图3是本申请实施例的单体燃烧器区域的配风量示意图；
图4是本申请实施例的燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系示意图；
图5是本申请实施例的根据输入-输出关系进行整体分配建议值的示意图；
图6是本申请实施例的燃烧器优化控制装置的结构示意图；
图7是本申请实施例的另一种燃烧器优化控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在目前机组的运行及检测、控制方式下，存在以下问题直接影响了燃烧效能的合理监控：首先，在机组投入AGC的大前提下，由于机组出力随时处于调整的动态过程中，燃料量与空气量总是有较大的脉动；其次，锅炉设备的状态，诸如漏风等因素造成不能反映炉内真实的配比工况，常常使这一比率控制无法有效监测而远离合理的设定点；再次，涉及到燃烧组织的监控、调节回路的反馈参数如氧量、烟气温度、NOx排放等，均是锅炉尾部烟气成分的测量数据，距离锅炉主燃烧区较远，造成调节回路投入在线自动运行的难度很大，燃烧调整主要依靠运行人员的经验“断续”进行，且调整的随意性较强。
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1：
图1是本申请实施例的燃烧器优化控制方法的流程示意图，如图1所示：
为了解决上述技术问题，本申请第一方面提供一种燃烧器优化控制方法，包括：
步骤S101：获取尾部烟道的烟气成分数值，根据烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；
步骤S102：根据总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个单体燃烧器的建议值的总量核算值与总体配风量的调整建议值量值相符；
步骤S103：将分配完成的各个单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。
根据本申请提供的技术方案，通过获取尾部烟道的烟气成分数值，确定总体配风量的调整建议值，通过分配各个单体燃烧器的裕量值控制燃烧器的配风量，保证了在较低的空气下运行，同时降低排烟热损失，使燃烧过程达到安全可靠、高效、低污染的要求，通过燃烧器区域的成分检测与控制实现单体燃烧调整优化，结合锅炉尾部烟道成分检测与控制，实现锅炉整体燃烧优化控制。
在步骤S101之前需要建立燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型、建立单体燃烧器区域的配风量控制模型以及建立燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型。
本申请优选地，建立燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，包括：获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值；
根据不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值，获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型，确定不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值；
根据不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型和不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值建立燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块。
根据已有的研究成果，锅炉尾部烟气中的CO临界值对燃用的燃料参数不敏感，与燃烧器运行组合直接相关，因此需进行不同燃烧器组合下的尾部烟道CO-O2曲线数值模型试验，并获取各组合方式下的CO运行临界值，建立燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，获取尾部烟道烟气成分数值时，需要尾部烟道处设置检测点，例如，1、在尾部烟道处设计烟气采样管路，将尾部烟道的烟气经处理送入检测装置；
2、每个测量管路设CO、NO、O2三种主要气体的在线检测设备，检测结果接入DCS或外挂式优化平台。
建立燃烧器组合方式与锅炉总体配风量模块的目的在于对锅炉整体燃烧配风效果的判断和控制，结合锅炉尾部烟气中CO-O2成分的测量，对回路进行控制，燃烧器组合方式如图2所示，图2是本申请实施例的燃烧器组合方式示意图。
本申请优选地，建立单体燃烧器区域的配风量控制模型，包括：获取单体燃烧器区域的烟气成分数值；
根据单体燃烧器区域的烟气成分数值，获取单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型，确定单体燃烧器运行的CO临界值；
根据单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型和单体燃烧器的CO临界值建立单体燃烧器区域的配风量控制模型。
通过现场试验获取各单体燃烧器区域成分的CO-O2曲线数值模型，尤其是明确各燃烧器运行的CO临界值，并固化为控制策略模块，单体燃烧器区域的配风量如图3所示，图3是本申请实施例的单体燃烧器区域的配风量示意图。
获取各单体燃烧器区域成分的数值时，需要在各个燃烧器区域设置检测点，例如，1、在锅炉各层、各角燃烧器区域设计烟气采样管路，从水冷壁空隙插入炉膛之内，将炉膛燃烧区附近贴壁烟气抽出，经处理送入检测装置；
2、每个测量管路设CO、NO、O2三种主要气体的在线检测设备，检测结果接入DCS或外挂式优化平台。
本申请优选地，建立燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型，包括：获取各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和尾部烟道的烟气成分数值；
建立各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系；
根据对应关系和预设参数建立燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型。
通过燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型可以获得各燃烧器区域成分测量的数据与尾部烟道成分测量数据的数值关系，为整体控制策略进行定值分配，同时利用该模块可以得到O2、CO、NOx等成分含量的整体输出-个体数值的对应关系，具体来说，可以通过整体输出数值推出各个燃烧器的个体输入数值，并根据整体输出-个体数值的对应关系，可以确定各个单体燃烧器的输入量影响整体输出的影响因子，也就是说通过燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型可以确定出单体燃烧器的输入配风量对锅炉整体的输出影响大小，建立燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型是需要结合各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系和预设参数，预设参数包括拟合算法的选择、输入的个数、输出的个数以及是否负荷无关，燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系如图4所示，图4是本申请实施例的燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系示意图。
对于步骤S101来说，通过尾部烟道的烟气成分测量，获取尾部烟道的烟气成分数值，结合燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块能够得到锅炉运行时的整体风粉配比情况做出判断，确定总体配风量的调整建议值，以便根据总体配风量的调整建议值完成整体--单体的风量协调调度与分配，实现锅炉整体优化运行。
对于步骤S102来说，根据燃烧器单输入-锅炉整体输出关系模块确定的各个单体燃烧器影响因子，将影响因子进行排序，影响因子大的单体燃烧器优先分配氧量优化指令，以获得更快的整体调整效果，按照影响因子从大到小的顺序依次分配各个单体燃烧器的定值修正值，并进行定值修正值的总量核算，直到定值修正值的总量与总体配风量的调整建议值相当，以便达到要求为止，定值修正值的总量与总体配风量的调整建议值的相似度阈值的设定是按照定值修正值总量满足运行要求而设定的，也就是说定值修正值的总量与总体配风量的调整建议值允许有偏差，其中，根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定得到各个单体燃烧器单体的配风量分配定值修正值。
对于步骤S103来说，燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型将各个单体燃烧器的建议值分配完成后，将各个单体燃烧器的建议值下发到单体优化运行回路，单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。
根据燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型进行整体分配建议值参见图5，图5是本申请实施例的根据输入-输出关系进行整体分配建议值的示意图，如图5所示：
根据燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型将各个单体燃烧器的影响因子进行排序，按照影响因子从大到小的顺序将各个单体燃烧器的建议值分配给各个单体燃烧器，再根据单体燃烧器区域的配风量控制模型对单体燃烧器的建议值按照调整裕量进行修正，同时进行总量核算直到单体燃烧器的建议值的总量与总体配风量的调整建议值相当，使得单体燃烧器的建议值的总量达到运行要求。
对于步骤S103来说，本申请优选地，预设控制策略包括：
检测CO成分量值并判断CO成分量值的变化速率是否超过预设阈值；
当变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑；
根据二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，以便减小CO成分量值的变化速率。
通过检测CO成分量值，可以判断CO成分量值变化速率是否超过预设阈值，预设阈值就是CO成分量值中的CO临界值，变化速率超过预设阈值会造成CO值急剧增加，影响燃烧效率，当变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑，通过二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，打开二次风挡板，使得CO成分量脱离临界值运行区域，避免局部严重欠氧运行，使得CO成分量在满足运行要求之内。此处所说的CO成分量值，可以是单体燃烧器的CO成分量值，也可以是锅炉总体的CO成分量值，根据不同的工况可以采取不同的检测方式。
优选地，预设控制策略还包括：
检测同层的各个单体燃烧器的氧气成分量值并计算同层各个单体燃烧器的氧气成分量值之间的偏差值；
根据计算结果查找出偏差值大于预设偏差阈值的单体燃烧器；
根据偏差值与偏差阈值之间的偏差，触发同层二次风均衡控制逻辑，根据同层二次风均衡控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便对偏差值进行修正。
同层各角煤粉、风量分布不均，将导致炉膛火焰中心出现偏移，各角CO监测数值能够反映出该燃烧器区域风粉的供需关系是否合理，如果某角与其他各角CO浓度数据出现明显偏差，则表明该燃烧器处于较为严重的风粉失配状态，此时可通过调整同层各角二次风执行机构或者给粉机执行机构的偏置值加以修正，维持各角CO量值的均衡，间接调整炉膛火焰中心位置，实现同层燃烧器的优化运行控制，同层燃烧器的优化运行控制可以应用到锅炉的各个层级。
本申请优选地，预设控制策略还包括：
根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑，其中，最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
根据单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个单体燃烧器的配风量与最优运行配风量定值相符。
根据建模与优化模型生成最优运行配风量定值，单体燃烧器根据最优配风量定值可以满足运行要求，保证了单体燃烧器的配风量在临界值运行区域，不会产生欠氧的情况发生，使得配风量在满足运行要求之内，当配风量发生变化时，根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，使得单体燃烧器的配风量与最优运行配风量定值相符，保证燃烧效果，实现单角燃烧器的优化运行控制。
本申请优选地，预设控制策略还包括：
检测单体燃烧器的配风量值并判断配风量值的变化区间是否超过配风量定值区间，其中，配风量定值区间是根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定的；
当配风量值的变化区间超过配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑；
根据本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便保持配风量值的变化区间在配风量定值区间之内。
根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定出单体燃烧器的配风量定值区间，当燃烧器配风量变化时，判断配风量的变化区间是否超过配风量定值区间，如果配风量的变化区间超过配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便将配风量控制在配风量定值区间之内，实现本角燃烧控制的优化运行控制。
本申请优选地，预设控制策略还包括：
根据最优运行配风量定值对分配完成的各个单体燃烧器的定值变化分配量在其单角最优运行风量裕量内进行修正，将修正后的定值修正值下发到单体优化运行回路，其中，最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
单体优化运行回路根据修正后的定值修正值触发单体二次风控制逻辑；
根据单体二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个单体燃烧器进行配风量调整。
燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型进行的优化运行分配的各燃烧器的定值修正值可能与最优配风量定值之间存在偏差，根据最优运行配风量定值对分配完成的各个单体燃烧器的定值修正值进行修正，将修正后的定值修正值分配至单体优化运行回路，当燃烧器的配风量发生变化时，单体优化运行回路根据修正后的定值修正值触发单体二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个单体燃烧器进行配风量调整，实现燃烧器单体优化运行控制。
实施例二、
图6是本申请实施例的燃烧器优化控制装置的结构示意图，图7是本申请实施例的另一种燃烧器优化控制装置的结构示意图，如图6和7所示：
相应地本申请第二方面还提供了一种燃烧器优化控制装置，包括：
获取模块1，获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；
分配模块2，用于根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；
控制模块3，用于将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。
优选地，还包括：第一建立模块4，
用于建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，包括：获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值，获取所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型，确定所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型和所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块。
优选地，还包括：第二建立模块5，用于建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型，包括：获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值，获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型，确定所述单体燃烧器运行的CO临界值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型和所述单体燃烧器的CO临界值建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型。
优选地，还包括：第三建立模块6，用于建立燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型，包括：获取各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值；
建立所述各个所述单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系；
根据所述对应关系和预设参数建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型。
优选地，控制模块3还用于：检测CO成分量值并判断所述CO量值的变化速率是否超过预设阈值；
当所述变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑；
根据所述二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，以便减小所述CO量值的变化速率。
优选地，控制模块3还用于：
检测同层的各个所述单体燃烧器的氧气成分量值并计算各个所述单体燃烧器的氧气量值之间的偏差值；
根据计算结果查找出所述偏差值大于预设偏差阈值的所述单体燃烧器；
根据所述偏差值与所述偏差阈值之间的偏差，触发同层二次风均衡控制逻辑，根据所述同层二次风均衡控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便对所述偏差值进行修正。
优选地，控制模块3还用于：
根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
根据所述单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器的配风量与所述最优运行配风量定值相符。
优选地，控制模块3还用于：
检测单体燃烧器的配风量值并判断所述配风量值的变化区间是否超过配风量定值区间，其中，所述配风量定值区间是根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定的；
当所述配风量值的变化区间超过所述配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑；
根据所述本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便保持所述配风量值的变化区间在所述配风量定值区间之内。
另外，优选地，控制模块3还用于：
根据最优运行配风量定值对分配完成的各个所述单体燃烧器的所述定值变化分配量在其单角最优运行风量裕量内值进行修正，将修正后的所述定值修正值下发到所述单体优化运行回路，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
所述单体优化运行回路根据修正后的所述定值修正值触发单体二次风控制逻辑；
根据所述单体二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器进行配风量调整。
图6和7所示装置可以执行图1-5所示实施例的方法，本发明实施例的方法与装置特征相对应，可以相互参照，这里不再一一赘述。
综上所述，根据本申请提供的技术方案，通过控制燃烧器的配风量，保证了燃烧器在较低的空气下运行，在降低排烟热损失的同时，有效提高燃料燃尽率，降低锅炉的还原性气氛，使燃烧过程达到安全可靠、高效、低污染的要求，通过燃烧器区域的成分检测与控制实现单体燃烧调整优化，结合锅炉尾部烟道成分检测与控制，实现锅炉整体燃烧优化控制。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (18)

1.一种燃烧器优化控制方法，其特征在于，包括：
获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；
根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；
将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，包括：获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值，获取所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型，确定所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型和所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：建立单体燃烧器区域的配风量控制模型，包括：获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值，获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型，确定所述单体燃烧器运行的CO临界值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型和所述单体燃烧器的CO临界值建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型，包括：获取各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值；
建立所述各个所述单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系；
根据所述对应关系和预设参数建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略包括：
检测CO成分量值并判断所述CO成分量值的变化速率是否超过预设阈值；
当所述变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑；
根据所述二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，以便减小所述CO成分量值的变化速率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略还包括：
检测同层的各个所述单体燃烧器的氧气成分量值并计算各个所述单体燃烧器的氧气成分量值之间的偏差值；
根据计算结果查找出所述偏差值大于预设偏差阈值的所述单体燃烧器；
根据所述偏差值与所述偏差阈值之间的偏差，触发同层二次风均衡控制逻辑，根据所述同层二次风均衡控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便对所述偏差值进行修正。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略还包括：
根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
根据所述单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器的配风量与所述最优运行配风量定值相符。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略还包括：
检测单体燃烧器的配风量值并判断所述配风量值的变化区间是否超过配风量定值区间，其中，所述配风量定值区间是根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定的；
当所述配风量值的变化区间超过所述配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑；
根据所述本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便保持所述配风量值的变化区间在所述配风量定值区间之内。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略还包括：根据最优运行配风量定值对分配完成的各个所述单体燃烧器的定值变化分配量在其单角最优运行风量裕量内进行修正，将修正后的所述定值修正值下发到所述单体优化运行回路，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
所述单体优化运行回路根据修正后的所述定值修正值触发单体二次风控制逻辑；
根据所述单体二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器进行配风量调整。
10.一种燃烧器优化控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；
分配模块，用于根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；
控制模块，用于将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：第一建立模块，用于建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，包括：获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值，获取所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型，确定所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值；
根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型和所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：第二建立模块，用于建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型，包括：获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值，获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型，确定所述单体燃烧器运行的CO临界值；
根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型和所述单体燃烧器的CO临界值建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：第三建立模块，用于建立燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型，包括：获取各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值；
建立所述各个所述单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系；
根据所述对应关系和预设参数建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
检测CO成分量值并判断所述CO成分量值的变化速率是否超过预设阈值；
当所述变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑；
根据所述二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，以便减小所述CO成分量值的变化速率。
15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
检测同层的各个所述单体燃烧器的氧气成分量值并计算各个所述单体燃烧器的氧气成分量值之间的偏差值；
根据计算结果查找出所述偏差值大于预设偏差阈值的所述单体燃烧器；
根据所述偏差值与所述偏差阈值之间的偏差，触发同层二次风均衡控制逻辑，根据所述同层二次风均衡控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便对所述偏差值进行修正。
16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
根据所述单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器的配风量与所述最优运行配风量定值相符。
17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
检测单体燃烧器的配风量值并判断所述配风量值的变化区间是否超过配风量定值区间，其中，所述配风量定值区间是根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定的；
当所述配风量值的变化区间超过所述配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑；
根据所述本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便保持所述配风量值的变化区间在所述配风量定值区间之内。
18.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
根据最优运行配风量定值对分配完成的各个所述单体燃烧器的定值变化分配量在其单角最优运行风量裕量内值进行修正，将修正后的所述定值修正值下发到所述单体优化运行回路，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；
所述单体优化运行回路根据修正后的所述定值修正值触发单体二次风控制逻辑；
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