CN113304864A - 一种自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略 - Google Patents

一种自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略，首先进行不投用油燃烧器启动和停运磨组的试验，根据试验结果，对燃烧器控制逻辑进行修改，将各个磨组的运行信号接入计数判断功能块，计算得到当前是否满足两台磨组运行或者三台磨组运行；修改磨组一键启停功能组逻辑，当判断满足不投用燃烧器条件时，则磨组处于节油方式，跳过油枪组投用步骤；当判断不满足不投用燃烧器条件时，磨组在进行一键启动步骤或一键停止步骤时，均按照所有步骤依次执行，即投用油枪组助燃。本发明的优点在于：对磨组的一键启动、停止步骤的逻辑进行修改，形成节油方式与非节油方式两种不同的启停方式，控制油枪组的投入使用，以达到节油的目的。

Description

一种自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略
技术领域
本发明涉及燃煤发电领域，特别涉及一种自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略。
背景技术
燃煤火力发电机组利用煤碳作为燃料生产电能，在启动或停止磨组时，通常均需要释放轻油进行助燃，用以稳定锅炉燃烧，具体程序为：启动磨组时，先点燃待启动磨组对应的油燃烧器，然后依次进行暖磨、启动磨煤机、增加煤量等操作，待磨组煤量增至最低煤量，退出相应的油枪；停运磨组时，先降低至最低煤量，然后点燃待停运磨组对应的油燃烧器，再停运给煤机、磨煤机等操作。
然而在某些工况下，锅炉燃烧非常稳定，即使启动或停止磨组，也可以不需要轻油助燃，因此现有的控制技术存在浪费燃油的缺点。该缺点的主要原因在于没有能实现锅炉燃烧工况的自动识别和判断。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够节省燃油的自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略，其创新点在于：磨煤机系统包括四台磨煤机，每台磨煤机对应一台磨组，每台磨组包括给煤机、磨煤分离机、煤粉输送管道、燃烧器，四套磨组分别为A磨组、B磨组、C磨组、D磨组；
磨组的一键启动步骤如下：
S1 ：启动磨煤机的润滑油泵；
S2 ：向磨煤机中投用惰性蒸汽，持续通入120s；
S3 ：开启磨煤机的一次风气动隔绝门；
S4 ：开启磨组的密封风门、给煤机的出口门、给煤机的入口门，将燃烧器的滑行挡板开至35%处，该处位置为点火位置；
S5 ：投用油枪组，给燃烧器进行供油；
S6 ：开启磨煤机的一次风流量挡板、开摆阀，建立一次风量，对磨煤机进行暖磨；
S7 ：启动磨煤机；
S8 ：启动给煤机，为磨煤机供给煤料，给煤的速度为20t/h，给煤机运行3min后升高磨后温度；
S9 ：将燃烧器的滑行挡板开至85%处，该处位置为燃烧位置；
S10 ：提高给煤机的给煤速度至30t/h；
磨组的一键停止步骤如下：
s1 ：将给煤机的给煤速度降低到20t/h，降低磨后温度、置吹扫一次风流量；
s2 ：投用油枪组，给燃烧器进行供油；
s3 ：开启磨煤机的冷风门、关闭磨煤机的热风门，对磨煤机进行吹扫7min；
s4 ：给煤机停止运行；
s5 ：将燃烧器的滑行挡板关至35%处，该处位置为点火位置；
s6 ：向磨煤机投入惰性蒸汽120s；
s7 ：开启磨煤机的冷风门、关闭磨煤机的热风门，对磨煤机进行吹扫；
s8 ：磨煤机停止运行；
s9 ：关闭磨煤机的一次风调门至10%，对磨煤机进行吹扫；
s10 ：关闭磨煤机出口的摆阀；
s11 ：关磨煤机的密封风门、关闭给煤机的出口门、关磨煤机的一次风隔绝门；
s12 ：向磨煤机投入惰性蒸汽120s；
s13 ：停运油枪组，并对油腔组进行吹扫；
磨组的节油启停方法为：
A) ：首先进行不投用油燃烧器启动和停运磨组的试验，试验期间火焰监测系统参数稳定，人工观火情况良好，试验结果表明当负荷大于180MW时，启动和停运第三台磨组可以不需要投油助燃；
B) ：根据试验结果，对燃烧器控制逻辑进行修改，当机组负荷大于180MW，已有两台磨组正常运行，启动第三台磨组不投用油燃烧器；当机组负荷大于180MW，已有三台磨组正常运行，停止待停运磨组不投用燃烧器；
C) ：将A、B、C、D磨组的运行信号接入计数判断功能块，计算得到当前是否满足两台磨组运行或者三台磨组运行，当负荷＞180MW时，若有启动请求的磨组处于停运状态或已运行不超过2700秒，且已运行磨组数量大于等于两台，则待启动磨组处于节油方式；当负荷＞180MW时，若待停运磨组正在运行且运行磨组数量大于等于三台，则待停运磨组维持2700秒节油方式；
D) ：修改磨组一键启停功能组逻辑，当判断满足不投用燃烧器条件时，则磨组处于节油方式，磨组在进行一键启动步骤时，自动跳过步骤S5，即不投用油枪组，磨组在进行一键停止步骤时，自动跳过步骤s2、s13；当判断不满足不投用燃烧器条件时，磨组在进行一键启动步骤或一键停止步骤时，均按照所有步骤依次执行，即投用油枪组助燃。
进一步的，所述磨组的节油启停方法中，步骤D）中的跳步的实现方法为：艾默生公司OVATION DCS软件功能码 MASTER SEQUENCER与DEVICE SEQUENCER配合使用，可以实现当执行某步序时，需要收到本步序的反馈信号，方可触发“本步序已完成”信号，继而不再执行本步序指令，自动执行下一步序，基于上述的执行原理，将“磨组启动节油方式”或“油枪组已投用”作为磨组的一键启动步骤中S5的“已完成”反馈信号，当判断处于磨组启动节油方式时，则直接认为步骤S5已完成，不再执行步骤S5的真实输出指令，即投油枪组，转而自动执行步骤S5；当判断处于磨组为非节油方式时，则执行步骤S5的真实输出指令，即投用油枪组，并在油枪组投用成功后，方可认为步骤S5已完成，转为执行步骤S5；同理，磨组的一键停止步骤中的s2、s13也进行同样的执行过程，当判断处于磨组停止节油方式时，则直接认为步骤s2或s13已完成，不再执行步骤s2或s13的真实输出指令，转而自动执行步骤s3或直接结束。
进一步的，所述磨组一键启动步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤S1执行后，跳过步骤S2，直接执行步骤S3；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则步骤S1执行后，需执行步骤S2，再执行步骤S3。
进一步的，所述磨组的一键停止步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤s2 执行后，跳过步骤s3，直接执行步骤s4 ，步骤s5执行后，跳过步骤s6，直接执行步骤s7，步骤s11执行后，跳过步骤s12，直接执行步骤s13；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则各个步骤依次执行，不进行跳步。
进一步的，所述磨组的一键停止步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤s7 中，吹扫的时间为7min，步骤s9中，吹扫的时间为1min；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则步骤s7 中，吹扫的时间为10min，步骤s9中，吹扫的时间为10min。
本发明的优点在于：本发明中的控制策略，通过实验得到在特定工况下，磨组启动或停止进程中是不需要油燃烧器助燃的这一结论，并基于这一结论，对磨组的一键启动、停止步骤的逻辑进行修改，形成节油方式与非节油方式两种不同的启停方式，控制油枪组的投入使用，以达到节油的目的。
通过研发和实施“节油程序”软件，自动准确地判断在当前的锅炉燃烧工况下启动或停止磨组是否需要释放轻油进行助燃，减少燃油不必要的浪费。
在磨组一键启动和停止进程中自动调用“节油程序”，完成了投用油燃烧器的自动选择和自动执行。
降低了燃煤火力发电厂磨组启动和停止进程中的燃油消耗量。
能自动准确地判断在当前的锅炉燃烧工况下启动或停止磨组是否需要释放轻油进行助燃。
根据判断结论，在磨组一键启停进程中自动执行轻油燃烧器开启或关闭操作。
完美实现了磨组一键启停进程中节省燃油的自动选择和自动执行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中磨组的一键启动步骤的流程图。
图2为本发明中磨组的一键停止步骤的流程图。
图3为本发明中待启动磨组的节油启动的逻辑图。
图4为本发明中待停运磨组的节油停运的逻辑图。
图5为本发明中磨组的一键启动步骤中跳过步骤S5的逻辑图。
图6为本发明中磨组的一键停止步骤中跳过步骤s2的逻辑图。
图7为本发明中磨组的一键停止步骤中跳过步骤s13的逻辑图。
图8为本发明中磨组自动节省燃油判断软件逻辑框。
图9为本发明中磨组一键启动软件逻辑框。
图10为本发明中磨组一键启动软件逻辑框图。
图11为本发明中磨组一键启动节省燃油软件逻辑框图。
图12为本发明中磨组一键停止软件逻辑框图。
图13为本发明中磨组一键停止软件逻辑框图。
图14为本发明中磨组一键停止软件逻辑框图。
图15为本发明中磨组一键停止启动节省燃油软件逻辑框图。
图16为本发明中磨组一键停止启动节省燃油软件逻辑框图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图16所示，本发明的自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略具体实现方法如下：
磨煤机系统包括四台磨煤机，每台磨煤机对应一台磨组，每台磨组包括给煤机、磨煤分离机、煤粉输送管道、燃烧器，四套磨组分别为A磨组、B磨组、C磨组、D磨组。
磨组的一键启动步骤如下：
S1 ：启动磨煤机的润滑油泵，最长执行时间不超过10s。
S2 ：向磨煤机中投用惰性蒸汽，持续通入120s，最长执行时间不超过122s。
S3 ：开启磨煤机的一次风气动隔绝门。
S4 ：开启磨组的密封风门、给煤机的出口门、给煤机的入口门，将燃烧器的滑行挡板开至35%处，该处位置为点火位置，最长执行时间不超过90s。
S5 ：投用油枪组，给燃烧器进行供油，最长执行时间不超过90s。
S6 ：开启磨煤机的一次风流量挡板、开摆阀，建立一次风量，对磨煤机进行暖磨，最长执行时间不超过900s。
S7 ：启动磨煤机，最长执行时间不超过30s。
S8 ：启动给煤机，为磨煤机供给煤料，给煤的速度为20t/h，给煤机运行3min后升高磨后温度，最长执行时间不超过240s。
S9 ：将燃烧器的滑行挡板开至85%处，该处位置为燃烧位置，最长执行时间不超过60s。
S10 ：提高给煤机的给煤速度至30t/h，最长执行时间不超过480s。
磨组一键启动步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤S1执行后，跳过步骤S2，直接执行步骤S3；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则步骤S1执行后，需执行步骤S2，再执行步骤S3。
磨组的一键停止步骤如下：
s1 ：将给煤机的给煤速度降低到20t/h，降低磨后温度、置吹扫一次风流量，最长执行时间不超过480s。
s2 ：投用油枪组，给燃烧器进行供油，最长执行时间不超过120s。
s3 ：开启磨煤机的冷风门、关闭磨煤机的热风门，对磨煤机进行吹扫7min，最长执行时间不超过600s。
s4 ：给煤机停止运行，最长执行时间不超过10s。
s5 ：将燃烧器的滑行挡板关至35%处，该处位置为点火位置，最长执行时间不超过60s。
s6 ：向磨煤机投入惰性蒸汽120s，最长执行时间不超过180s。
s7 ：开启磨煤机的冷风门、关闭磨煤机的热风门，对磨煤机进行吹扫，最长执行时间不超过720s。
s8 ：磨煤机停止运行，最长执行时间不超过30s。
s9 ：关闭磨煤机的一次风调门至10%，对磨煤机进行吹扫，最长执行时间不超过720s。
s10 ：关闭磨煤机出口的摆阀，最长执行时间不超过300s。
s11 ：关磨煤机的密封风门、关闭给煤机的出口门、关磨煤机的一次风隔绝门，最长执行时间不超过90s。
s12 ：向磨煤机投入惰性蒸汽120s，最长执行时间不超过180s。
s13 ：停运油枪组，并对油腔组进行吹扫，最长执行时间不超过120s。
磨组的一键停止步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤s2 执行后，跳过步骤s3，直接执行步骤s4 ，步骤s5执行后，跳过步骤s6，直接执行步骤s7，步骤s11执行后，跳过步骤s12，直接执行步骤s13；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则各个步骤依次执行，不进行跳步。
磨组的一键停止步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤s7 中，吹扫的时间为7min，步骤s9中，吹扫的时间为1min；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则步骤s7中，吹扫的时间为10min，步骤s9中，吹扫的时间为10min。
磨组的节油启停方法为：
第一步：首先进行不投用油燃烧器启动和停运磨组的试验，试验期间火焰监测系统参数稳定，人工观火情况良好，试验结果表明当负荷大于180MW时，启动和停运第三台磨组可以不需要投油助燃。
第二步：根据试验结果，对燃烧器控制逻辑进行修改，当机组负荷大于180MW，已有两台磨组正常运行，启动第三台磨组不投用油燃烧器；当机组负荷大于180MW，已有三台磨组正常运行，停止待停运磨组不投用燃烧器。
第三步：将A、B、C、D磨组的运行信号接入计数判断功能块，计算得到当前是否满足两台磨组运行或者三台磨组运行，当负荷＞180MW时，若有启动请求的磨组处于停运状态或已运行不超过2700秒，且已运行磨组数量大于等于两台，则待启动磨组处于节油方式；当负荷＞180MW时，若待停运磨组正在运行且运行磨组数量大于等于三台，则待停运磨组维持2700秒节油方式。
第四步：修改磨组一键启停功能组逻辑，当判断满足不投用燃烧器条件时，则磨组处于节油方式，磨组在进行一键启动步骤时，自动跳过步骤S5，即不投用油枪组，磨组在进行一键停止步骤时，自动跳过步骤s2、s13；当判断不满足不投用燃烧器条件时，磨组在进行一键启动步骤或一键停止步骤时，均按照所有步骤依次执行，即投用油枪组助燃。
磨组的节油启停方法中，步骤D）中的跳步的实现方法为：艾默生公司OVATION DCS软件功能码 MASTER SEQUENCER与DEVICE SEQUENCER配合使用，可以实现当执行某步序时，需要收到本步序的反馈信号，方可触发“本步序已完成”信号，继而不再执行本步序指令，自动执行下一步序，基于上述的执行原理，将“磨组启动节油方式”或“油枪组已投用”作为磨组的一键启动步骤中S5的“已完成”反馈信号，当判断处于磨组启动节油方式时，则直接认为步骤S5已完成，不再执行步骤S5的真实输出指令，即投油枪组，转而自动执行步骤S5；当判断处于磨组为非节油方式时，则执行步骤S5的真实输出指令，即投用油枪组，并在油枪组投用成功后，方可认为步骤S5已完成，转为执行步骤S5；同理，磨组的一键停止步骤中的s2、s13也进行同样的执行过程，当判断处于磨组停止节油方式时，则直接认为步骤s2或s13已完成，不再执行步骤s2或s13的真实输出指令，转而自动执行步骤s3或直接结束。
本发明中的控制策略，通过实验得到在特定工况下，磨组启动或停止进程中是不需要油燃烧器助燃的这一结论，并基于这一结论，对磨组的一键启动、停止步骤的逻辑进行修改，形成节油方式与非节油方式两种不同的启停方式，控制油枪组的投入使用，以达到节油的目的。
通过研发和实施“节油程序”软件，自动准确地判断在当前的锅炉燃烧工况下启动或停止磨组是否需要释放轻油进行助燃，减少了燃油不必要的浪费。
在磨组一键启动和停止进程中自动调用“节油程序”，完成了投用油燃烧器的自动选择和自动执行。
降低了燃煤火力发电厂磨组启动和停止进程中的燃油消耗量。
能自动准确地判断在当前的锅炉燃烧工况下启动或停止磨组是否需要释放轻油进行助燃。
根据判断结论，在磨组一键启停进程中自动执行轻油燃烧器开启或关闭操作。
完美实现了磨组一键启停进程中节省燃油的自动选择和自动执行。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略，其特征在于：磨煤机系统包括四台磨煤机，每台磨煤机对应一台磨组，每台磨组包括给煤机、磨煤分离机、煤粉输送管道、燃烧器，四套磨组分别为A磨组、B磨组、C磨组、D磨组；
磨组的一键启动步骤如下：
S1：启动磨煤机的润滑油泵；
S2：向磨煤机中投用惰性蒸汽，持续通入120s；
S3：开启磨煤机的一次风气动隔绝门；
S4：开启磨组的密封风门、给煤机的出口门、给煤机的入口门，将燃烧器的滑行挡板开至35％处，该处位置为点火位置；
S5：投用油枪组，给燃烧器进行供油；
S6：开启磨煤机的一次风流量挡板、开摆阀，建立一次风量，对磨煤机进行暖磨；
S7：启动磨煤机；
S8：启动给煤机，为磨煤机供给煤料，给煤的速度为20t/h，给煤机运行3min后升高磨后温度；
S9：将燃烧器的滑行挡板开至85％处，该处位置为燃烧位置；
S10：提高给煤机的给煤速度至30t/h；
磨组的一键停止步骤如下：
s1：将给煤机的给煤速度降低到20t/h，降低磨后温度、置吹扫一次风流量；
s2：投用油枪组，给燃烧器进行供油；
s3：开启磨煤机的冷风门、关闭磨煤机的热风门，对磨煤机进行吹扫7min；
s4：给煤机停止运行；
s5：将燃烧器的滑行挡板关至35％处，该处位置为点火位置；
s6：向磨煤机投入惰性蒸汽120s；
s7：开启磨煤机的冷风门、关闭磨煤机的热风门，对磨煤机进行吹扫；
s8：磨煤机停止运行；
s9：关闭磨煤机的一次风调门至10％，对磨煤机进行吹扫；
s10：关闭磨煤机出口的摆阀；
s11：关磨煤机的密封风门、关闭给煤机的出口门、关磨煤机的一次风隔绝门；
s12：向磨煤机投入惰性蒸汽120s；
s13：停运油枪组，并对油腔组进行吹扫；
磨组的节油启停方法为：
A)：首先进行不投用油燃烧器启动和停运磨组的试验，试验期间火焰监测系统参数稳定，人工观火情况良好，试验结果表明当负荷大于180MW时，启动和停运第三台磨组可以不需要投油助燃；
B)：根据试验结果，对燃烧器控制逻辑进行修改，当机组负荷大于180MW，已有两台磨组正常运行，启动第三台磨组不投用油燃烧器；当机组负荷大于180MW，已有三台磨组正常运行，停止待停运磨组不投用燃烧器；
C)：将A、B、C、D磨组的运行信号接入计数判断功能块，计算得到当前是否满足两台磨组运行或者三台磨组运行，当负荷＞180MW时，若有启动请求的磨组处于停运状态或已运行不超过2700秒，且已运行磨组数量大于等于两台，则待启动磨组处于节油方式；当负荷＞180MW时，若待停运磨组正在运行且运行磨组数量大于等于三台，则待停运磨组维持2700秒节油方式；
D)：修改磨组一键启停功能组逻辑，当判断满足不投用燃烧器条件时，则磨组处于节油方式，磨组在进行一键启动步骤时，自动跳过步骤S5，即不投用油枪组，磨组在进行一键停止步骤时，自动跳过步骤s2、s13；当判断不满足不投用燃烧器条件时，磨组在进行一键启动步骤或一键停止步骤时，均按照所有步骤依次执行，即投用油枪组助燃。
2.根据权利要求1所述的自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略，其特征在于：所述磨组的节油启停方法中，步骤D)中的跳步的实现方法为：艾默生公司OVATION DCS软件功能码MASTER SEQUENCER与DEVICE SEQUENCER配合使用，可以实现当执行某步序时，需要收到本步序的反馈信号，方可触发“本步序已完成”信号，继而不再执行本步序指令，自动执行下一步序，基于上述的执行原理，将“磨组启动节油方式”或“油枪组已投用”作为磨组的一键启动步骤中S5的“已完成”反馈信号，当判断处于磨组启动节油方式时，则直接认为步骤S5已完成，不再执行步骤S5的真实输出指令，即投油枪组，转而自动执行步骤S5；当判断处于磨组为非节油方式时，则执行步骤S5的真实输出指令，即投用油枪组，并在油枪组投用成功后，方可认为步骤S5已完成，转为执行步骤S5；同理，磨组的一键停止步骤中的s2、s13也进行同样的执行过程，当判断处于磨组停止节油方式时，则直接认为步骤s2或s13已完成，不再执行步骤s2或s13的真实输出指令，转而自动执行步骤s3或直接结束。
3.根据权利要求1所述的自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略，其特征在于：所述磨组一键启动步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤S1执行后，跳过步骤S2，直接执行步骤S3；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则步骤S1执行后，需执行步骤S2，再执行步骤S3。
4.根据权利要求1所述的自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略，其特征在于：所述磨组的一键停止步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤s2执行后，跳过步骤s3，直接执行步骤s4，步骤s5执行后，跳过步骤s6，直接执行步骤s7，步骤s11执行后，跳过步骤s12，直接执行步骤s13；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则各个步骤依次执行，不进行跳步。
5.根据权利要求1所述的自动节省燃油的磨煤机系统一键启停控制策略，其特征在于：所述磨组的一键停止步骤中，若磨煤机系统的煤种为正常煤种，则步骤s7中，吹扫的时间为7min，步骤s9中，吹扫的时间为1min；若磨煤机系统的煤种为印尼煤种，则步骤s7中，吹扫的时间为10min，步骤s9中，吹扫的时间为10min。
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