CN113075913B - 基于实际煤质参数的燃煤电厂输灰系统动态节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于实际煤质参数的燃煤电厂输灰系统动态节能控制方法，包括：1)建立针对输灰系统的机组燃煤实时煤质参数模型；2)以步骤1)的机组燃煤实时煤质参数模型，进行输灰系统最佳落灰时间控制试验，得到各输灰单元的适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线；3)以步骤2)的输灰系统落灰时间控制曲线，根据各原煤仓煤质参数，各给煤机煤量，结合适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线，自动设定各输灰单元的落灰时间；4)若输灰过程中各输灰单元正常运行，则循环进行步骤3)；若某输灰单元出现异常现象，则立刻停止落灰，并直接进行飞灰输送程序，同时将安全裕量系数

自动设定为

在监控画面上进行报警提示。

Description

基于实际煤质参数的燃煤电厂输灰系统动态节能控制方法

技术领域

本发明属于燃煤电厂输灰系统运行技术领域，具体涉及一种基于实际煤质参数的燃煤电厂输灰系统动态节能控制方法。

背景技术

燃煤电厂锅炉燃烧产生的烟气中含有大量的飞灰，在除尘系统中被捕集后由其下部的正压浓相气力输灰系统输送至灰库储存，然后由汽车运输至厂外，输灰系统输送气源由输灰空压机提供。输灰系统按照其上部对应的除尘器单元所处的按烟气流动方向划分的不同部分，分为若干个输灰单元。输灰系统的能耗取决于输灰的频次(或落灰时间)，在输灰系统的日常运行中，输灰频次由运行人员通过设定每个输灰单元的落灰时间手动控制，使整个输灰系统以一定周期循环往复的将系统内飞灰输送至灰库。

输灰系统压力测点安装在每个输灰单元的仓泵内，每个输灰过程分为落灰、流化、输送、吹扫四个部分，详见附图1。

由于燃煤煤质、机组负荷一直处于不断变化过程，进入输灰系统的飞灰量也在变化，人工控制的方法不能使输灰系统的落灰时间与灰量匹配，容易形成灰斗堵塞或输灰空压机能耗过高的情况。另外，由于落灰过程中仓泵内环境复杂，料位计经常会出现因沾灰而报警的现象，因此仅根据高料位报警设定落灰时间的方法存在局限性。需要提出一种新的控制方法，使得输灰系统的落灰时间与实际燃煤煤质、机组实时煤量匹配，达到动态节能降耗的目的。

发明内容

本发明的目的在于解决现有燃煤电厂正压浓相输灰系统堵灰、能耗高的问题，依据实际煤质参数以及实时煤量的变化情况对输灰系统影响的理论模型，并结合安全裕量系数

提供一种基于实际煤质参数的燃煤电厂输灰系统动态节能控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于实际煤质参数的燃煤电厂输灰系统动态节能控制方法，包括步骤：

1)建立针对输灰系统的机组燃煤实时煤质参数模型；

2)以步骤1)的机组燃煤实时煤质参数模型为基础，进行输灰系统最佳落灰时间控制试验，得到各输灰单元的适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线；

3)以步骤2)的输灰系统落灰时间控制曲线为基础，根据各原煤仓煤质参数、各给煤机煤量，结合适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线，自动设定各输灰单元的落灰时间；

4)若输灰过程中各输灰单元正常运行，则循环进行步骤3)；

若某输灰单元出现异常现象，则立刻停止落灰，并直接进行飞灰输送程序，同时将安全裕量系数

自动设定为

在监控画面上进行报警提示。

本发明进一步的改进在于，燃煤进入煤场后分煤种堆放，由入厂煤化验得到该煤堆燃煤的各项参数：全水分Mm、收到基灰分Am，下标m为煤堆编号。

本发明进一步的改进在于，在入炉煤皮带上引入燃煤在线微波水分仪，对进入每个煤仓的燃煤全水分进行二次测量：M′_m，并用其修正收到基灰分：A′_m。

本发明进一步的改进在于，根据每个煤仓对应的给煤机实时给煤速率G₁～G₆(t/h)，得到进入锅炉的燃煤综合动态灰分特征值A′_C。

本发明进一步的改进在于，根据灰渣比例修正因子α得到最终进入尾部烟道的动态灰流量Ash。

本发明进一步的改进在于，每个输灰单元的总动态灰流量为Ash′×ρ_i。

本发明进一步的改进在于，每个输灰单元的每个仓泵理论平均动态灰流量为(Ash′×ρ_i)/j。

本发明进一步的改进在于，每个输灰单元的单个仓泵容积为V_i，每个输灰单元的理论落灰时间t_i0＝λ_iV_i/[(Ash′×ρ_i)/j]，其中λ_i为仓泵充满度。

本发明进一步的改进在于，异常现象包括堵灰、高料位报警。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

当燃煤煤质、机组负荷不断变化时，自动跟踪入炉煤煤量、煤质，解决了仅依靠人工操作方式控制输灰系统而引起的空压机能耗高、堵灰等问题，消除了仅根据高料位报警设定落灰时间的局限性，使得输灰系统的落灰时间与实际燃煤煤质、机组实时煤量匹配，达到动态节能降耗的目的。

附图说明

图1为输灰过程压力曲线。

图2为本发明对应的系统图。

图3为本发明的方法步骤逻辑框图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例：

步骤一：

建立针对输灰系统的机组燃煤实时煤质参数模型(系统图详见图2)：

(1)燃煤进入煤场后分煤种堆放，由入厂煤化验得到该煤堆燃煤的各项参数：

全水分M_m；收到基灰分A_m，下标m为煤堆编号

(2)在入炉煤皮带上引入燃煤在线微波水分仪，对进入每个煤仓的燃煤全水分进行二次测量：M′_m，并用其修正收到基灰分：A′_m。

(3)根据每个煤仓对应的给煤机实时给煤速率G1～G6，单位t/h，并由步骤(2)得到进入每个煤仓的实时燃煤参数，然后得到进入锅炉的燃煤综合动态灰分特征值A′_C：

(4)根据灰渣比例修正因子α得到最终进入尾部烟道的动态灰流量Ash(t/h)：

(5)根据除尘系统的效率η得到最终进入输灰系统的动态灰流量Ash′(t/h)：

Ash′＝η×Ash

(6)根据除尘系统设计参数，得到：

每个输灰单元的总动态灰流量为Ash′×ρ_i；

每个输灰单元的每个仓泵理论平均动态灰流量为(Ash′×ρ_i)/j；

每个输灰单元的单个仓泵容积为V_i；

每个输灰单元的理论落灰时间为t_i0＝λ_iV_i/[(Ash′×ρ_i)/j]，其中λ_i为仓泵充满度；

步骤二：

在100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％(如有)机组负荷下，以“步骤一”中模型得到的Ash′为基础，进行输灰系统最佳落灰时间控制试验，即：由理论落灰时间的30％为基础，依次增加落灰时间直至理论落灰时间的100％，并观察输灰曲线峰值持续时间(详见图1中输送时间)及堵灰情况，得到系统在不堵灰的前提下所能达到的最长落灰时间，同时引入为了安全裕量系数

得到此输灰单元的最佳落灰时间

得到适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线(针对各输灰单元)：

…

步骤三：

根据适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线，并参考仓泵的高料位报警，确定各输灰单元的落灰时间(流程详见图3)

(1)根据各原煤仓煤质参数，各给煤机煤量，结合适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线，自动设定各输灰单元的落灰时间。

(2)若输灰过程中各输灰单元正常运行(无堵灰、高料位报警等异常现象)，则循环进行(1)。

(3)若某输灰单元出现堵灰、高料位报警等异常现象，则立刻停止落灰，并直接进行飞灰输送程序，同时将安全裕量系数

自动设定为

在监控画面上进行报警提示。此循环结束后，继续(1)。

Claims (2)

1.基于实际煤质参数的燃煤电厂输灰系统动态节能控制方法，其特征在于，包括步骤：

1)建立针对输灰系统的机组燃煤实时煤质参数模型；具体包括：

(1)燃煤进入煤场后分煤种堆放，由入厂煤化验得到该煤堆燃煤的各项参数：全水分M_m；收到基灰分A_m，下标m为煤堆编号；

(2)在入炉煤皮带上引入燃煤在线微波水分仪，对进入每个煤仓的燃煤全水分进行二次测量：M′_m，并用其修正收到基灰分：A′_m；

(3)根据每个煤仓对应的给煤机实时给煤速率G₁～G₆(t/h)，得到进入锅炉的燃煤综合动态灰分特征值A′_C；

(4)根据灰渣比例修正因子α得到最终进入尾部烟道的动态灰流量Ash，t/h：

(5)根据除尘系统的效率η得到最终进入输灰系统的动态灰流量Ash′，t/h：

Ash′＝η×Ash

(6)根据除尘系统设计参数，得到：

每个输灰单元的总动态灰流量为Ash′×ρ_i；

每个输灰单元的每个仓泵理论平均动态灰流量为(Ash′×ρ_i)/j；

每个输灰单元的单个仓泵容积为V_i；

每个输灰单元的理论落灰时间为t_i0＝λ_iV_i/[(Ash′×ρ_i)/j]，其中λ_i为仓泵充满度；

2)以步骤1)的机组燃煤实时煤质参数模型为基础，进行输灰系统最佳落灰时间控制试验，即：由理论落灰时间的30％为基础，依次增加落灰时间直至理论落灰时间的100％，并观察输灰曲线峰值持续时间及堵灰情况，得到系统在不堵灰的前提下所能达到的最长落灰时间，同时引入为了安全裕量系数

得到此输灰单元的最佳落灰时间

得到各输灰单元的适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线；

3)以步骤2)的输灰系统落灰时间控制曲线为基础，根据各原煤仓煤质参数、各给煤机煤量，结合适应动态灰流量的输灰系统落灰时间控制曲线，自动设定各输灰单元的落灰时间；

4)若输灰过程中各输灰单元正常运行，则循环进行步骤3)；

若某输灰单元出现异常现象，则立刻停止落灰，并直接进行飞灰输送程序，同时将安全裕量系数

自动设定为

在监控画面上进行报警提示。

2.根据权利要求1所述的基于实际煤质参数的燃煤电厂输灰系统动态节能控制方法，其特征在于，异常现象包括堵灰、高料位报警。

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