CN112628793B - 一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法，包括通过给煤机变频器指令（1）控制进入锅炉炉膛的给煤量、磨煤机热风门挡板指令（2）控制输送煤粉所需的一次风量以及送风机动叶指令（3）控制进入锅炉炉膛的二次风量，机组进入深度调峰工况后，在控制进入锅炉炉膛的给煤量的给煤机指令运算回路（7）前增加紧急稳燃煤量运算回路（4）；在送风机动叶指令运算回路（12）前增加紧急稳燃风量运算回路（50）。通过设置的判断阈值器，提高进入深度调峰工况的灵敏度，通过合理的协同处理分配可以快速的调整锅炉的燃烧工况，提高了临界状态下锅炉燃烧的稳定性，避免了锅炉灭火的风险，维持机组长期安全稳定运行。

Description

一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法

技术领域

本发明涉及一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法。

背景技术

近些年，我国风电、光伏等新能源快速发展，大规模特高压直流输电工程落地投运，常规火力发电机组在电源结构中占比减小，发电负荷率呈逐年下降趋势，火电机组深度调峰已成为新常态，同时，随着电力辅助服务市场的正式运营，参与深度调峰竞标服务已成为发电企业新的利润点。

在深度调峰下，机组运行特性更加复杂，锅炉燃烧更加接近临界稳定点，锅炉存在灭火的风险，在协调控制降负荷过程中，燃煤量超调对锅炉燃烧稳定造成更大压力，因此，急需研究一种锅炉稳定燃烧的控制方法，确保机组在参与深度调峰辅助服务期间，维持机组长期安全稳定运行，为机组运营争取更大发电利润。

发明内容

本发明的目的是提出一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法，是为了解决燃煤发电机组深度调峰期间锅炉燃烧稳定控制的难题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法，包括通过给煤机变频器指令（1）控制进入锅炉炉膛的给煤量、磨煤机热风门挡板指令（2）控制输送煤粉所需的一次风量以及送风机动叶指令（3）控制进入锅炉炉膛的二次风量，在正常工作状态下：

所述给煤机变频器指令（1）由实际煤量（5）和负荷指令（6）经给煤机指令运算回路（7）得到；

所述磨煤机热风门挡板指令（2）由所述给煤机指令运算回路（7）中给煤量设定值（60）和磨煤机风量实测值（8）经磨煤机风量指令运算回路（9）得到；

所述送风机动叶指令（3）由烟气含氧量（17）、总风量（11）、负荷指令（6）以及给煤机指令运算回路（7）中的给煤量设定值（60）经送风机动叶指令运算回路（12）得到；

当机组负荷低于50%额定负荷时，机组进入深度调峰工况，其中：所述深度调峰工况包括：

一，在控制进入锅炉炉膛的给煤量的给煤机指令运算回路（7）前增加紧急稳燃煤量运算回路（4），所述紧急稳燃煤量运算回路包括：

一个负荷判断阈值器（32）和一个第一与值器（26），负荷判断阈值器（32）用于判断机组负荷是否低于50%额定负荷，负荷判断阈值器（32）的输出连接第一与值器（26）的一个输入端；

一个下降速度判断阈值器（28）、一个下降过低判断阈值器（31）和一个或值器（27），下降速度判断阈值器（28）和下降过低判断阈值器（31）的输入端分别连接炉膛负压（15），下降速度判断阈值器（28）用于判断炉膛负压下降速度是否过快，下降过低判断阈值器（31）用于判断炉膛负压是否过低，下降速度判断阈值器（28）和下降过低判断阈值器（31）的输出分别连接或值器（27）的两个输入端，或值器（27）的输出连接第一与值器（26）的另一个输入端；

第一与值器（26）的输出作为锅炉燃烧异常报警连接一个第一切换器（25），第一切换器（25）有两个输入，一个为“0” 值输入，另一个为前馈量定值A1输入，第一切换器（25）的输出连接一个速度限制器（24），速度限制器（24）有升速率限定值A2输入和降速率限定值A3输入，速度限制器（24）输出连接一个限幅器（23），限幅器（23）的输出作为稳燃煤量前馈值（33）；

工作流程是：当满足机组负荷低于50%额定负荷以及炉膛负压下降速度过快或者炉膛负压过低，则第一与值器（26）的输出驱动第一切换器（25）将“0” 值输入切换至前馈量定值A1输入，前馈量定值A1输入经升速率限定和降速率限定以及幅度限定后作为紧急稳燃煤量前馈值（33）输出；

紧急稳燃煤量运算回路（4）对获取的机组负荷（14）和炉膛压力（15）进行处理，如果炉膛负压下降速度过快或者炉膛负压过低，则输出一个紧急稳燃煤量前馈值（33）至给煤机指令运算回路（7），给煤机指令运算回路（7）发出加快锅炉炉膛的给煤量指令以及通过给煤量设定值（60）由磨煤机风量指令运算回路（9）发出增大输送煤粉所需的一次风量指令；

二，在送风机动叶指令运算回路（12）前增加紧急稳燃风量运算回路（50），所述紧急稳燃风量运算回路（50）包括：一个第二切换器（41），第二切换器（41）有一个为“0”的N端输入，烟气含一氧化碳量（16）连接一个第五函数发生器（43），第五函数发生器（43）根据烟气含一氧化碳量（16）产生一个稳燃风量前馈值至第二切换器（41）的Y端输入，第二切换器（41）的输出作为紧急稳燃风量前馈值（56）至送风机动叶指令运算回路（12）；烟气含一氧化碳量（16）还同时连接一个一氧化碳正常阈值判断器（51）和一个一氧化碳非正常阈值判断器（42），一氧化碳正常阈值判断器（51）的输出连接至一个第二与值器（54）的一个输入端，一氧化碳非正常阈值判断器（42）的输出连接一个RS触发器（53）的触发端S，所述烟气含氧量（17）经过一个烟气含氧量阈值判断器（55）至第二与值器（54）的另一个输入端，第二与值器（54）的输出连接一个RS触发器（53）的复位端R；

工作顺序：

在烟气含一氧化碳量处于正常值以及同时烟气含氧量处于正常值时，第二与值器（54）输出触发RS触发器（53）驱动第二切换器（41）切换输出为“0”；

在烟气含一氧化碳量处于非正常值时，第二与值器（54）无触发输出，一氧化碳非正常阈值判断器（42）的输出触发RS触发器（53）驱动第二切换器（41）切换输出第五函数发生器（43）产生的稳燃风量前馈值，稳燃风量前馈值作为紧急稳燃风量前馈值（56）至送风机动叶指令运算回路（12）；

紧急稳燃风量运算回路（50）对获取的烟气含氧量（17）和烟气含一氧化碳量（16）进行处理，如果烟气含一氧化碳量过高，则输出紧急稳燃风量前馈值（56）至送风机动叶指令运算回路（12）调整进入锅炉炉膛的二次风量。

方案进一步是：在下降速度判断阈值器（28）与炉膛负压（15）之间设置有一个第五加法器（29），炉膛负压（15）连接第五加法器（29）的正项输入，炉膛负压（15）经一个第一滞后控制器（30）后连接第五加法器（29）的负项输入。

方案进一步是：所述下降速度判断阈值器（28）的下降速度阈值是-100Pa/秒，下降过低判断阈值器（31）的下降过低阈值是-2000Pa。

方案进一步是：所述给煤机指令运算回路（7）包括：给定煤量值发生器、第六加法器（19）和第二闭环控制器（49），负荷指令（6）经给定煤量值发生器输出给定煤量基本值，给定煤量基本值与紧急稳燃煤量前馈值（33）经第六加法器（19）输出给煤量设定值（60），给煤量设定值（60）和实际煤量（5）在第二闭环控制器（49）比较后调整输出给煤机变频器指令（1），使实际煤量（5）逐渐接近给煤量设定值（60）。

方案进一步是：所述给定煤量值发生器包括：

一个第三函数发生器（20）、第二滞后控制器（21）、第一加法器（22）和第二加法器（18），负荷指令（6）经第三函数发生器（20）输出一个负荷静态前馈值至第二加法器（18）的一个正项输入，负荷指令（6）至第一加法器（22）的正项输入，同时负荷指令（6）经第二滞后控制器（21）后输出至第一加法器（22）的负项输入，第一加法器（22）计算后输出一个负荷动态前馈值至第二加法器（18）的另一个正项输入，第二加法器（18）将负荷静态前馈值和负荷动态前馈值相加后输出给定煤量基本值。

方案进一步是：磨煤机风量指令运算回路（9）包括：一个第三闭环控制器（44），给煤量设定值（60）作为第三加法器（47）的一个正项输入，给煤量设定值（60）经第三滞后控制器（48）后输出作为第三加法器（47）的负项输入，第三加法器（47）的输出作为第四加法器（45）的一个正项输入，给煤量设定值（60）再经一个第四函数发生器（46）作为第四加法器（45）的另一个正项输入，第四加法器（45）的输出作为磨煤机风量设定值送至第三闭环控制器（44）的一个输入，第三闭环控制器（44）的另一个输入是磨煤机风量实测值（8），第三闭环控制器（44）将磨煤机风量设定值与磨煤机风量实测值（8）进行比较调整输出磨煤机热风门挡板指令（2），使磨煤机风量实测值（8）逐渐接近磨煤机风量设定值。

方案进一步是：烟气含一氧化碳量处于正常值是烟气含一氧化碳量低于100ppm，烟气含一氧化碳量处于非正常值是烟气含一氧化碳量高于300ppm，烟气含氧量处于正常值是烟气含氧量大于2.5%，100ppm与300ppm之间是随机过渡区间。

方案进一步是：所述送风机动叶指令运算回路包括：第七加法器（35）和乘法器（36），紧急稳燃风量运算回路（50）输出的紧急稳燃风量前馈值（56）为第七加法器（35）的一个正项输入，乘法器（36）的输出为第七加法器（35）的另一个正项输入，煤机指令运算回路（7）的给煤量设定值（60）经第一函数发生器（39）至乘法器（36）的一个输入，负荷指令（6）经第二函数发生器（38）至第一闭环控制器（37）的一个输入端，烟气含氧量（17）至第一闭环控制器（37）的另一个输入端，第一闭环控制器（37）的输出至乘法器（36）的另一个输入，第七加法器（35）的输出至第四闭环控制器（34）的一个输入，总风量至第四闭环控制器（34）的另一个输入，第四闭环控制器（34）的输出为送风机动叶指令（3）；

其中：负荷指令（6）经第二函数发生器（38）输出，用于确定锅炉燃烧稳定时烟气含氧量的设定值，与实测的烟气含氧量（17）经第一闭环控制器（37）输出确定锅炉燃烧风量校正值，给煤量设定值（60）经第一函数发生器（39）生成锅炉燃烧风量基本值，与锅炉燃烧风量校正值经乘法器（36）后，再与紧急稳燃风量前馈值（56）经第七加法器（35）相加，得到锅炉总风量设定值，第四闭环控制器（34）将锅炉总风量设定值与实测的总风量进行比较调整输出送风机动叶指令（3），使实测的总风量逐渐接近锅炉总风量设定值。

本发明的有益效果是：

通过设置的判断阈值器，提高进入深度调峰工况的灵敏度，通过合理的协同处理分配可以快速的调整锅炉的燃烧工况，提高了临界状态下锅炉燃烧的稳定性，避免了锅炉灭火的风险，确保机组在参与深度调峰辅助服务期间，维持机组长期安全稳定运行。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1为本发明方法控制逻辑关系示意图；

图2为本发明给煤机指令运算回路逻辑关系示意图；

图3为本发明紧急稳燃煤量运算回路逻辑关系示意图；

图4为本发明送风机动叶指令运算回路逻辑关系示意图；

图5为本发明紧急稳燃风量运算回路逻辑关系示意图；

图6为本发明磨煤机风量指令运算回路逻辑关系示意图。

具体实施方式

一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法，如图1至图6所示，所述方法包括现有正常控制中通过给煤机变频器指令1控制进入锅炉炉膛的给煤量、磨煤机热风门挡板指令2控制输送煤粉所需的一次风量以及送风机动叶指令3控制进入锅炉炉膛的二次风量；其中，在正常工作状态下：

所述给煤机变频器指令1由实测输送的实际煤量5和根据负载发出的负荷指令6经给煤机指令运算回路7得到；

所述磨煤机热风门挡板指令2由所述给煤机指令运算回路7中给煤量设定值60和磨煤机风量实测值8经磨煤机风量指令运算回路9得到；

所述送风机动叶指令3由实测的烟气含氧量17、总风量11、负荷指令6以及给煤机指令运算回路7中的给煤量设定值60经送风机动叶指令运算回路12得到；

当机组负荷低于50%额定负荷时，机组进入深度调峰工况，其中：所述深度调峰工况在正常运行控制状态下进行如下的操作，包括：

一，如图1所示，在控制进入锅炉炉膛的给煤量的给煤机指令运算回路7前增加紧急稳燃煤量运算回路4，紧急稳燃煤量运算回路4获取机组负荷14和炉膛负压力（15）信号，并对获取的机组负荷14和炉膛压力15进行处理，如果炉膛负压下降速度过快或者炉膛负压过低，则输出一个紧急稳燃煤量前馈值33至给煤机指令运算回路7，给煤机指令运算回路7发出加快锅炉炉膛的给煤量指令以及通过给煤量设定值60由磨煤机风量指令运算回路9发出增大输送煤粉所需的一次风量指令；

二，在送风机动叶指令运算回路12前增加紧急稳燃风量运算回路50，紧急稳燃风量运算回路50对获取的烟气含氧量17和烟气含一氧化碳量16进行处理，如果烟气含一氧化碳量过高，则输出紧急稳燃风量前馈值56至送风机动叶指令运算回路12调整进入锅炉炉膛的二次风量。

其中，如图3所示：所述紧急稳燃煤量运算回路包括：

一个负荷判断阈值器32和一个二输入端的第一与值器26（相当于与门电路），负荷判断阈值器32用于判断机组负荷是否低于50%额定负荷，低于50%额定负荷则有输出，否则没有输出，负荷判断阈值器32的输出连接第一与值器26的一个输入端；

一个下降速度判断阈值器28、一个下降过低判断阈值器31和一个二输入端的或值器27（相当于或门电路），下降速度判断阈值器28和下降过低判断阈值器31的输入端分别连接炉膛负压（信号）15，下降速度判断阈值器28用于判断炉膛负压下降速度是否过快，下降过低判断阈值器31用于判断炉膛负压是否过低，下降速度判断阈值器28和下降过低判断阈值器31的输出分别连接或值器27的两个输入端，或值器27的输出连接第一与值器26的另一个输入端；

第一与值器26的输出作为锅炉燃烧异常报警连接一个第一切换器25，第一切换器25有两个输入，一个为“0” 值输入，另一个为前馈量定值A1输入，第一切换器25的输出连接一个速度限制器24，速度限制器24有升速率限定值A2输入和降速率限定值A3输入，速度限制器24输出连接一个限幅器23，限幅器23的输出作为稳燃煤量前馈值33；

工作流程是：当满足机组负荷低于50%额定负荷以及炉膛负压下降速度过快或者炉膛负压过低，则第一与值器26的输出驱动第一切换器25将“0” 值输入切换至前馈量定值A1输入，前馈量定值A1输入经升速率限定和降速率限定以及幅度限定后作为紧急稳燃煤量前馈值33输出，图中的虚线代表如果满足条件将有输出，升速率限定值A2和降速率限定值A3是根据实验事先确定的数值。

当锅炉燃烧工况不稳定时，锅炉燃烧异常报警信号50触发，第一切换器25输出自动由“0”转换至固定值A1，经速度限制器24、限幅器23作速度、幅度限制后输出，确保稳燃给煤前馈值在合理的范围内，其中速度限制器24的升速率值为A2、降速率值为A1，正常情况下A2要大于A1。

设置该回路的目的是实时监测炉膛负压变化情况，当异常波动时，即可判断锅炉燃烧接近不稳定状态，通过紧急调整进入炉膛的额外燃煤量，为锅炉快速回归到稳燃状态提供燃煤量支撑。

由于此时的下降速波动大，为了准确的反应下降速度，在下降速度判断阈值器28与炉膛负压15之间设置有一个第五加法器29，炉膛负压15连接第五加法器29的正项输入，炉膛负压15经一个第一滞后控制器30后连接第五加法器29的负项输入，炉膛负压15经第一滞后控制器30输出后，与炉膛负压15经过第五加法器29做减法运算值为炉膛负压的变化速率，再经小于判断阈值器28判断炉膛负压是否下降速度过快。

方案中：所述下降速度判断阈值器28的下降速度阈值是-100Pa/秒，下降过低判断阈值器31的下降过低阈值是-2000Pa，也就是下降速度超过-100Pa/秒以及炉膛负压低于-2000Pa时将触发动作。

如图2所示：所述给煤机指令运算回路7包括：给定煤量值发生器、第六加法器19和第二闭环控制器49，负荷指令6经给定煤量值发生器输出给定煤量基本值，给定煤量基本值与紧急稳燃煤量前馈值33经第六加法器19输出给煤量设定值60，给煤量设定值60和实际煤量5在第二闭环控制器49比较后调整输出给煤机变频器指令1，使实际煤量5逐渐接近给煤量设定值60，在正常情况下，给定煤量基本值可以直接作为给煤量设定值60，而当在紧急状态下，给定煤量基本值将与紧急稳燃煤量前馈值33经第六加法器19相加后作为给煤量设定值60输出；其中的所述给定煤量发生器包括：一个第三函数发生器20、第二滞后控制器21、第一加法器22和第二加法器18，负荷指令6经第三函数发生器20输出一个负荷静态前馈值至第二加法器18的一个正项输入，负荷指令6至第一加法器22的正项输入，同时负荷指令6经第二滞后控制器21后输出至第一加法器22的负项输入，第一加法器22计算后输出一个负荷动态前馈值至第二加法器18的另一个正项输入，第二加法器18将负荷静态前馈值和负荷动态前馈值相加后输出给定煤量基本值。

给煤量设定值60由负荷静态前馈值、负荷动态前馈值和紧急稳燃煤量前馈值33经第二加法器18、第六加法器19 累加得到。所述负荷静态前馈值由负荷指令经第三函数发生器20运算得到，表征在深度调峰工况下，发电机有功出力对应的锅炉燃煤的热值当量。所述动态前馈值是由负荷指令6经第二滞后控制器21输出后，与负荷指令经过加法器22做减法运算后得到，其目的是在机组变负荷时，超前调整给煤量，为锅炉燃烧稳定提高超前的热量支持。

如图6所示：磨煤机风量指令运算回路9包括：一个第三闭环控制器44，给煤量设定值60作为第三加法器47的一个正项输入，给煤量设定值60经第三滞后控制器48后输出作为第三加法器47的负项输入，第三加法器47的输出作为第四加法器45的一个正项输入，给煤量设定值60再经一个第四函数发生器46作为第四加法器45的另一个正项输入，第四加法器45的输出作为磨煤机风量设定值送至第三闭环控制器44的一个输入，第三闭环控制器44的另一个输入是磨煤机风量实测值8，第三闭环控制器44将磨煤机风量设定值与磨煤机风量实测值8进行比较调整输出磨煤机热风门挡板指令2，使磨煤机风量实测值8逐渐接近磨煤机风量设定值。

其中：所述磨煤机风量设定值由两部分组成，给煤量设定值60经第四函数发生器46输出，其确定磨煤机风量基本值，给煤量设定值60经第三滞后控制器48输出，再与给煤量设定值60经加法器47作减法运算，其确定磨煤机风量超前调节值，磨煤机风量基本值和超前调节值经加法器45相加得到磨煤机风量的设定值。

如图5所示：所述紧急稳燃风量运算回路50包括：一个第二切换器41，第二切换器41有一个为“0”的N端输入，所述烟气含一氧化碳量16连接一个第五函数发生器43，第五函数发生器43根据烟气含一氧化碳量16产生一个稳燃风量前馈值至第二切换器41的Y端输入，第二切换器41的输出作为紧急稳燃风量前馈值56至送风机动叶指令运算回路12；烟气含一氧化碳量16还同时连接一个一氧化碳正常阈值判断器51和一个一氧化碳非正常阈值判断器42，一氧化碳正常阈值判断器51的输出连接至一个二输入端的第二与值器54的一个输入端，一氧化碳非正常阈值判断器42的输出连接一个RS触发器53的触发端S，实测的所述烟气含氧量17经过一个烟气含氧量阈值判断器55至第二与值器54的另一个输入端，第二与值器54的输出连接一个RS触发器53的复位端R；

工作顺序：

在烟气含一氧化碳量处于正常值以及同时烟气含氧量处于正常值时，第二与值器54输出触发RS触发器53驱动第二切换器41切换输出为“0”；

在烟气含一氧化碳量处于非正常值时，第二与值器54无触发输出，非正常阈值判断器42的输出触发RS触发器53驱动第二切换器41切换输出第五函数发生器43产生的稳燃风量前馈值，稳燃风量前馈值作为紧急稳燃风量前馈值56至送风机动叶指令运算回路12。其中：方案进一步是：烟气含一氧化碳量处于正常值是烟气含一氧化碳量低于100ppm，烟气含一氧化碳量处于非正常值是烟气含一氧化碳量高于300ppm，烟气含氧量处于正常值是烟气含氧量大于2.5%，100ppm与300ppm之间是随机过渡区间，即维持当前运行状态。也就是：当氧气含一氧化碳量16经大于判断阈值器45分析炉膛中一氧化碳是否过高，如果过高（高于300ppm为过高，低于100ppm为正常），表明锅炉燃烧风量急剧欠缺，RS触发器53置位端S为“1”，其输出为“1”，第二切换器41输出值由“0”自动切换至第五函数发生器43的输出，给锅炉及时补充燃烧风量。当氧气含一氧化碳量16经一氧化碳正常阈值判断器51分析炉膛中一氧化碳是否回归到正常值，同时烟气含氧量17经烟气含氧量阈值判断器55分析锅炉烟气含氧量是否正常，只有当烟气一氧化碳和含氧量均达到了正常值，才复位RS触发器53复位端R为“1”，其输出为“1”，这部分紧急补充的风量通过第二切换器41回归到“0”。该回路利用了锅炉燃烧失稳下烟气含一氧化碳量突增的原理，通过实时监测烟气含一氧化碳量的变化情况，当突增异常并大于某一定值时，即可判断锅炉燃烧接近不稳定状态，通过紧急调整进入炉膛的二次风量，确保锅炉稳定燃烧所需的基本风量，为锅炉快速回归到稳燃状态提供二次风量支撑。在复位条件中，不但要求烟气含一氧化碳量正常，而且表征锅炉燃烧是否充分的烟气含氧量也正常后，这一部分额外风量才回归至“0”，防止锅炉不稳定燃烧状况再次发生。

如图4所示：所述送风机动叶指令运算回路包括：第七加法器35和乘法器36，紧急稳燃风量运算回路50输出的紧急稳燃风量前馈值56为第七加法器35的一个正项输入，乘法器36的输出为第七加法器（35）的另一个正项输入，煤机指令运算回路7的给煤量设定值60经第一函数发生器39至乘法器36的一个输入，负荷指令6经第二函数发生器38至第一闭环控制器37的一个输入端，烟气含氧量17至第一闭环控制器37的另一个输入端，第一闭环控制器37的输出至乘法器36的另一个输入，第七加法器35的输出至第四闭环控制器34的一个输入，监测的总风量40至第四闭环控制器34的另一个输入，第四闭环控制器34的输出为送风机动叶指令3；

其中：负荷指令6经第二函数发生器38输出，用于确定锅炉燃烧稳定时烟气含氧量的设定值，与实测的烟气含氧量17经第一闭环控制器37输出确定锅炉燃烧风量校正值，给煤量设定值60经第一函数发生器39生成锅炉燃烧风量基本值，与锅炉燃烧风量校正值经乘法器36后，再与紧急稳燃风量前馈值56经第七加法器35相加，得到锅炉总风量设定值，第四闭环控制器34将锅炉总风量设定值与实测的总风量40进行比较调整输出送风机动叶指令3，使实测的总风量40逐渐接近锅炉总风量设定值。其中的总风量设定值，给煤量设定值经函数发生器39输出，其确定锅炉燃烧所需的风量基本值，负荷指令6经第二函数发生器38输出，用于确定锅炉燃烧稳定时烟气含氧量的设定值，与烟气含氧量17实测值经第一闭环控制器37输出，其确定锅炉燃烧风量校正值，锅炉燃烧风量基本值与校正值经乘法器36后，再与紧急稳燃风量值56经第七加法器35相加，得到总风量设定值。

上述实施例方法在机组处于深度调峰期间，通过合理配比进入炉膛的燃煤量、输送煤粉的一次风量和助燃的二次风量，确保锅炉燃烧始终处于稳定状态，防止锅炉灭火意外事故发生。

Claims (8)

1.一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法，包括通过给煤机变频器指令（1）控制进入锅炉炉膛的给煤量、磨煤机热风门挡板指令（2）控制输送煤粉所需的一次风量以及送风机动叶指令（3）控制进入锅炉炉膛的二次风量，在正常工作状态下：

所述给煤机变频器指令（1）由实际煤量（5）和负荷指令（6）经给煤机指令运算回路（7）得到；

所述磨煤机热风门挡板指令（2）由所述给煤机指令运算回路（7）中给煤量设定值（60）和磨煤机风量实测值（8）经磨煤机风量指令运算回路（9）得到；

所述送风机动叶指令（3）由烟气含氧量（17）、总风量（11）、负荷指令（6）以及给煤机指令运算回路（7）中的给煤量设定值（60）经送风机动叶指令运算回路（12）得到；

当机组负荷低于50%额定负荷时，机组进入深度调峰工况，其特征在于：所述深度调峰工况包括：

一，在控制进入锅炉炉膛的给煤量的给煤机指令运算回路（7）前增加紧急稳燃煤量运算回路（4），所述紧急稳燃煤量运算回路包括：

一个负荷判断阈值器（32）和一个第一与值器（26），负荷判断阈值器（32）用于判断机组负荷是否低于50%额定负荷，负荷判断阈值器（32）的输出连接第一与值器（26）的一个输入端；

一个下降速度判断阈值器（28）、一个下降过低判断阈值器（31）和一个或值器（27），下降速度判断阈值器（28）和下降过低判断阈值器（31）的输入端分别连接炉膛负压（15），下降速度判断阈值器（28）用于判断炉膛负压下降速度是否过快，下降过低判断阈值器（31）用于判断炉膛负压是否过低，下降速度判断阈值器（28）和下降过低判断阈值器（31）的输出分别连接或值器（27）的两个输入端，或值器（27）的输出连接第一与值器（26）的另一个输入端；

第一与值器（26）的输出作为锅炉燃烧异常报警连接一个第一切换器（25），第一切换器（25）有两个输入，一个为“0” 值输入，另一个为前馈量定值A1输入，第一切换器（25）的输出连接一个速度限制器（24），速度限制器（24）有升速率限定值A2输入和降速率限定值A3输入，速度限制器（24）输出连接一个限幅器（23），限幅器（23）的输出作为稳燃煤量前馈值（33）；

工作流程是：当满足机组负荷低于50%额定负荷以及炉膛负压下降速度过快或者炉膛负压过低，则第一与值器（26）的输出驱动第一切换器（25）将“0” 值输入切换至前馈量定值A1输入，前馈量定值A1输入经升速率限定和降速率限定以及幅度限定后作为紧急稳燃煤量前馈值（33）输出；

紧急稳燃煤量运算回路（4）对获取的机组负荷（14）和炉膛负压（15）进行处理，如果炉膛负压下降速度过快或者炉膛负压过低，则输出一个紧急稳燃煤量前馈值（33）至给煤机指令运算回路（7），给煤机指令运算回路（7）发出加快锅炉炉膛的给煤量指令以及通过给煤量设定值（60）由磨煤机风量指令运算回路（9）发出增大输送煤粉所需的一次风量指令；

二，在送风机动叶指令运算回路（12）前增加紧急稳燃风量运算回路（50），所述紧急稳燃风量运算回路（50）包括：一个第二切换器（41），第二切换器（41）有一个为“0”的N端输入，烟气含一氧化碳量（16）连接一个第五函数发生器（43），第五函数发生器（43）根据烟气含一氧化碳量（16）产生一个稳燃风量前馈值至第二切换器（41）的Y端输入，第二切换器（41）的输出作为紧急稳燃风量前馈值（56）至送风机动叶指令运算回路（12）；烟气含一氧化碳量（16）还同时连接一个一氧化碳正常阈值判断器（51）和一个一氧化碳非正常阈值判断器（42），一氧化碳正常阈值判断器（51）的输出连接至一个第二与值器（54）的一个输入端，一氧化碳非正常阈值判断器（42）的输出连接一个RS触发器（53）的触发端S，所述烟气含氧量（17）经过一个烟气含氧量阈值判断器（55）至第二与值器（54）的另一个输入端，第二与值器（54）的输出连接一个RS触发器（53）的复位端R；

工作顺序：

在烟气含一氧化碳量处于正常值以及同时烟气含氧量处于正常值时，第二与值器（54）输出触发RS触发器（53）驱动第二切换器（41）切换输出为“0”；

在烟气含一氧化碳量处于非正常值时，第二与值器（54）无触发输出，一氧化碳非正常阈值判断器（42）的输出触发RS触发器（53）驱动第二切换器（41）切换输出第五函数发生器（43）产生的稳燃风量前馈值，稳燃风量前馈值作为紧急稳燃风量前馈值（56）至送风机动叶指令运算回路（12）；

紧急稳燃风量运算回路（50）对获取的烟气含氧量（17）和烟气含一氧化碳量（16）进行处理，如果烟气含一氧化碳量过高，则输出紧急稳燃风量前馈值（56）至送风机动叶指令运算回路（12）调整进入锅炉炉膛的二次风量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在下降速度判断阈值器（28）与炉膛负压（15）之间设置有一个第五加法器（29），炉膛负压（15）连接第五加法器（29）的正项输入，炉膛负压（15）经一个第一滞后控制器（30）后连接第五加法器（29）的负项输入。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下降速度判断阈值器（28）的下降速度阈值是-100Pa/秒，下降过低判断阈值器（31）的下降过低阈值是-2000Pa。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述给煤机指令运算回路（7）包括：给定煤量值发生器、第六加法器（19）和第二闭环控制器（49），负荷指令（6）经给定煤量值发生器输出给定煤量基本值，给定煤量基本值与紧急稳燃煤量前馈值（33）经第六加法器（19）输出给煤量设定值（60），给煤量设定值（60）和实际煤量（5）在第二闭环控制器（49）比较后调整输出给煤机变频器指令（1），使实际煤量（5）逐渐接近给煤量设定值（60）。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述给定煤量值发生器包括：

一个第三函数发生器（20）、第二滞后控制器（21）、第一加法器（22）和第二加法器（18），负荷指令（6）经第三函数发生器（20）输出一个负荷静态前馈值至第二加法器（18）的一个正项输入，负荷指令（6）至第一加法器（22）的正项输入，同时负荷指令（6）经第二滞后控制器（21）后输出至第一加法器（22）的负项输入，第一加法器（22）计算后输出一个负荷动态前馈值至第二加法器（18）的另一个正项输入，第二加法器（18）将负荷静态前馈值和负荷动态前馈值相加后输出给定煤量基本值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，磨煤机风量指令运算回路（9）包括：一个第三闭环控制器（44），给煤量设定值（60）作为第三加法器（47）的一个正项输入，给煤量设定值（60）经第三滞后控制器（48）后输出作为第三加法器（47）的负项输入，第三加法器（47）的输出作为第四加法器（45）的一个正项输入，给煤量设定值（60）再经一个第四函数发生器（46）作为第四加法器（45）的另一个正项输入，第四加法器（45）的输出作为磨煤机风量设定值送至第三闭环控制器（44）的一个输入，第三闭环控制器（44）的另一个输入是磨煤机风量实测值（8），第三闭环控制器（44）将磨煤机风量设定值与磨煤机风量实测值（8）进行比较调整输出磨煤机热风门挡板指令（2），使磨煤机风量实测值（8）逐渐接近磨煤机风量设定值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，烟气含一氧化碳量处于正常值是烟气含一氧化碳量低于100ppm，烟气含一氧化碳量处于非正常值是烟气含一氧化碳量高于300ppm，烟气含氧量处于正常值是烟气含氧量大于2.5%，100ppm与300ppm之间是随机过渡区间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述送风机动叶指令运算回路包括：第七加法器（35）和乘法器（36），紧急稳燃风量运算回路（50）输出的紧急稳燃风量前馈值（56）为第七加法器（35）的一个正项输入，乘法器（36）的输出为第七加法器（35）的另一个正项输入，给煤机指令运算回路（7）的给煤量设定值（60）经第一函数发生器（39）至乘法器（36）的一个输入，负荷指令（6）经第二函数发生器（38）至第一闭环控制器（37）的一个输入端，烟气含氧量（17）至第一闭环控制器（37）的另一个输入端，第一闭环控制器（37）的输出至乘法器（36）的另一个输入，第七加法器（35）的输出至第四闭环控制器（34）的一个输入，总风量至第四闭环控制器（34）的另一个输入，第四闭环控制器（34）的输出为送风机动叶指令（3）；

其中：负荷指令（6）经第二函数发生器（38）输出，用于确定锅炉燃烧稳定时烟气含氧量的设定值，与实测的烟气含氧量（17）经第一闭环控制器（37）输出确定锅炉燃烧风量校正值，给煤量设定值（60）经第一函数发生器（39）生成锅炉燃烧风量基本值，与锅炉燃烧风量校正值经乘法器（36）后，再与紧急稳燃风量前馈值（56）经第七加法器（35）相加，得到锅炉总风量设定值，第四闭环控制器（34）将锅炉总风量设定值与实测的总风量进行比较调整输出送风机动叶指令（3），使实测的总风量逐渐接近锅炉总风量设定值。

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