CN202675352U

CN202675352U - 锅炉送风自动控制系统

Info

Publication number: CN202675352U
Application number: CN 201220354731
Authority: CN
Inventors: 王海涛; 胡亚莉
Original assignee: DATANG XINYANG HUAYU POWER GENERATION Co Ltd; DATANG XINYANG ELECTRIC POWER GENERATION Co Ltd
Current assignee: DATANG XINYANG HUAYU POWER GENERATION Co Ltd; DATANG XINYANG ELECTRIC POWER GENERATION Co Ltd
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-07-20

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉送风自动控制系统，应用于锅炉的送风机组风量控制，包括负荷控制回路，所述负荷控制回路包括：接收限速后的功率指令并输出第一风量值的函数计算模块；与所述函数计算模块连接并输出第二风量值的滤波处理模块；根据预设的吹扫风量或最小风量输出第三风量值的预设风量模块；以及大选处理模块，分别与所述函数计算模块、所述滤波处理模块和所述预设风量模块的输出连接，并根据接收到的所述第一、第二和第三风量值经选取最大值产生送风指令。本实用新型技术方案提供的锅炉送风自动控制系统，能够使总风量始终控制在合理范围内，且随负荷变化而变化，同时使炉膛内的氧量也始终保持在可控的范围内。

Description

锅炉送风自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉送风的自动控制技术，尤其涉及一种改进的锅炉送风自动控制系统。

背景技术

目前，锅炉风量调节大多采用的是带氧量校正的送风自动控制回路，送风指令由下列信号经大选产生：(1)燃料主控指令经函数运算得出的风量要求值；(2)燃料主控指令经函数运算得出的风量要求值经滤波处理后的值；(3)总燃料量经函数器运算得出滤波处理后的风量要求值；(4)吹扫风量或最小风量指令值。采用上述信号处理方式产生送风指令的控制回路在现有技术中通常被称为燃料控制回路。在上述燃料控制回路中，燃料主控指令来自于锅炉协调PID(比例-积分-微分)控制器的控制输出，其影响因素有负荷偏差和主汽压力偏差，上述总燃料量(在不投油时)则直接取决于现场给粉机转速反馈。由此可见，在采用上述送风控制系统的实际运行情况下，如果煤质突然变差，燃料燃烧释放热量降低，炉膛温度相应降低，在锅炉负荷不变的情况下给粉机转速随之增加，此时按原风量产生回路送风量必然会急剧增加，大量的冷风进入炉膛会导致炉膛温度的进一步降低，从而进一步恶化燃烧工况。因此，上述现有技术中送风控制系统的缺陷在于，任何来自锅炉机组的内扰，包括进入炉膛的燃料量发生大幅波动或是制粉系统发生堵煤断煤等情况，都会导致送风指令产生波动，从而不能保证总风量控制在合理范围内。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锅炉送风自动控制系统，以解决上述现有技术中送风控制方案存在的送风指令易产生波动、不能保证总风量控制在合理范围等问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案提出一种锅炉送风自动控制系统，应用于锅炉的送风机组风量控制，包括负荷控制回路，所述负荷控制回路包括：

接收限速后的功率指令并输出第一风量值的函数计算模块；

与所述函数计算模块连接并输出第二风量值的滤波处理模块；

根据预设的吹扫风量或最小风量输出第三风量值的预设风量模块；以及

大选处理模块，分别与所述函数计算模块、所述滤波处理模块和所述预设风量模块的输出连接，并根据接收到的所述第一、第二和第三风量值经选取最大值产生送风指令。

上述的锅炉送风自动控制系统中，还包括燃料控制回路以及分别与所述负荷控制回路和所述燃料控制回路连接并根据所述送风机组的负荷大小在所述负荷控制回路和所述燃料控制回路之间进行切换的负荷切换装置。

上述的锅炉送风自动控制系统中，所述燃料控制回路包括：

接收燃料主控指令并输出第四风量值的第二函数计算模块；

与所述第二函数计算模块连接并输出第五风量值的第二滤波处理模块；

接收总燃料量并输出第六风量值的总燃料计算处理模块；以及

第二大选处理模块，分别与所述第二函数计算模块、所述第二滤波处理模块、所述总燃料计算处理模块以及所述预设风量模块的输出连接，并根据接收到的所述第四、第五、第六和第三风量值经选取最大值产生送风指令

本实用新型技术方案提供的锅炉送风自动控制系统，通过引入负荷控制回路，与现有技术中单纯的燃料控制回路相比，更能够避免受到炉膛总燃料量大幅波动的影响，使送、引风机的整体变化幅度有显著减小，能够使总风量始终控制在合理范围内，且随负荷变化而变化，同时使炉膛内的氧量也始终保持在可控的范围内。

附图说明

图1为本实用新型锅炉送风自动控制系统的实施例一结构图；

图2为本实用新型锅炉送风自动控制系统的实施例二结构图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1为本实用新型锅炉送风自动控制系统的实施例一结构图，如图所示，本实施例应用于锅炉送风机组风量控制的锅炉送风自动控制系统，包括负荷控制回路10。其中，该负荷控制回路10包括：接收限速后的功率指令并输出第一风量值的函数计算模块11；与函数计算模块11连接并输出第二风量值的滤波处理模块12；根据预设的吹扫风量或最小风量输出第三风量值的预设风量模块13；以及大选处理模块14，其分别与函数计算模块11、滤波处理模块12和预设风量模块13的输出连接，并根据接收到的第一、第二和第三风量值经选取最大值产生送风指令。

图2为本实用新型锅炉送风自动控制系统的实施例二结构图，如图所示，本实施例的锅炉送风自动控制系统在上述实施例一包括的负荷控制回路10基础上，还引入了现有技术中所采用的燃料控制回路20。具体而言，本实施例的锅炉送风自动控制系统包括负荷控制回路10、燃料控制回路20以及分别与负荷控制回路10和燃料控制回路20连接并根据送风机组的负荷大小在负荷控制回路10和燃料控制回路20之间进行切换的负荷切换装置30。其中，燃料控制回路20包括：接收燃料主控指令并输出第四风量值的第二函数计算模块21；与第二函数计算模块21连接并输出第五风量值的第二滤波处理模块22；接收总燃料量并输出第六风量值的总燃料计算处理模块23；以及第二大选处理模块24，其分别与第二函数计算模块21、第二滤波处理模块22、总燃料计算处理模块23以及预设风量模块13的输出连接，并根据接收到的第四、第五、第六和第三风量值经选取最大值产生送风指令。

基于以上两个实施例所描述的锅炉送风自动控制系统，在一个实施例中，还可以在上述负荷控制回路10引入主蒸汽温度校正和总燃料量变化的微分修正。这样得出的风量指令，既可保证在锅炉点火前的吹扫风量和锅炉点火初期燃料量较小时的最小风量值，又可保证在各种工况下风量指令值的相对合理稳定。总体而言，与现有技术中仅单纯采用燃料控制回路20相比，本申请提供的负荷控制回路10中煤质变化对送风指令的影响大大减弱，避免了因煤质变化造成风量大幅变化，从而起到了稳定燃烧的作用。

本申请对现有技术中送风控制方案进行改造后所得到的锅炉送风自动控制系统主要具有以下几个特点。

第一、送风指令的修改；

现有控制回路中主要由燃料指令或总燃料量决定风量指令，负荷不变燃料量大幅变化会造成风量急剧变化，从而恶化炉膛燃烧工况。修改后的控制回路打破了原有传统，采用“限速后的汽机负荷指令”、“限速后的汽机负荷指令滤波后”和“最小风量”来产生送风指令。在机组的负荷一定的情况下，对应一定的送风量，保持送风机的出力，同时让“氧量”信号作为送风的副调，以此排除总燃料量变化造成风量的波动，稳定炉膛内的燃烧。

第二、增大氧量的副调作用；

由于现有控制回路中氧量的调节余地为20%左右，本申请修改后的控制回路基于现场的数据分析，适当增加了氧量的调节作用，通过修改氧站的调节特性，加快氧量的调节速度，以此消除或者减小风量超调的现象。

第三、增加总燃料量变化的微分修正；

总燃料量变化的微分修正信号取自汽包压力微分修正后的总燃料量。加入这一修正信号后，煤质变差时，给粉机转速会大幅度的上升，而汽包压力微分值会降低，此时适当相对的减小送风量；当给粉机断销子或者下粉不畅时，所有运行给粉机的转速都会异常上升，但实际的燃料量并没有发生变化，而此时的汽包压力微分会降低，适当的消除或者减小了风量的异常变化，有利于锅炉的稳定运行；机组负荷稳定，当给粉机的实际转速发生大幅度波动的情况下，适当的、小幅度的增加或者减小送风机的出力，以此来适应锅炉内燃烧的变化。需要说明的是，在引入这一修正信号时，关键要设定好调节的速度和幅度，另外要计算好滤波的时间，使之与调节的过程相匹配。

第四、增加主汽温度的修正回路；

在实际运行中，风量的变化对主蒸汽温度和再热蒸汽温度变化的影响还是比较大，将主蒸汽温度的修正作用加入，以实现当同等负荷和同等发热量的情况下，适当的调整送风量，以满足锅炉新汽的参数。通过查询“汽水特性曲线”，可以确定其修正参数。

第五、自动逻辑回路的切换；

当锅炉在启动过程中，由于机组还没有并网，这个时候无负荷指令，为了安全起见，送风自动回路采用原有燃料控制回路，即由总燃料量和锅炉指令来控制送风机动调。同时，在低负荷的过程中，也由以前的逻辑进行控制，当负荷达到150MW，由运行人员进行手动切换至负荷控制回路。另外，当运行人员不投入协调方式时，汽机通常投功率回路，其负荷的设定来自于“主控画面”。所以，针对这种情况，机组负荷指令为“主控画面”中运行人员的手动设定值。

第六、异常情况下的逻辑修改；

(1)仅送风在自动，其他均在手动方式

将“速率限制后的ULD指令”作为被调量，保持原速率限制回路、高低限制回路和闭增闭减回路，并增加一路速率限制回路和闭减闭增回路，专门作为送风的控制指令。将无“协调下的RB”的信号作为速率限制条件。

(2)高加异常退出时切为原燃料控制回路

当高加异常退出时，在同等负荷的情况下，对应的燃料量也不相同，风煤比的函数也必将发生变化，所以，出现高加退出运行时切为原燃料控制回路。

(3)RB信号产生时。

由于在RB情况下，ULD负荷指令有其单独的一套自动控制回路，不影响改造后的逻辑回路。

根据原有的燃料控制回路，当进入炉膛的燃料量发生大幅度波动时，送风指令都将发生很大的波动。经过本实用新型的回路改造完成以后，进行了人为的手动打跳一套制粉系统、停止一台给粉机运行、停止一台给煤机运行等相关试验，试验结果证明，投入新回路后，送、引风机动调的变化幅度相对大幅减小，总风量控制在合理范围内，且随负荷变化而变化，炉膛内的氧量始终都在可控的范围之内。

在投入送风自动负荷回路进行试验的过程中，发现修改后系统风量比修改前降低了很多。这样，在同等负荷下，不仅提高了锅炉炉膛内的温度，而且大幅度的降低了送、引风机的出力，节省了厂用电，特别是在高负荷段的效果更加明显。不同负荷段在投入新回路后各大风机能耗参数可参见以下表1-表4所示。

表1：机组负荷为155MW时的试验结果对比

表2：机组负荷为200MW时的试验结果对比

表3：机组负荷为250MW时的试验结果对比

表4：机组负荷为300MW时的试验结果对比

根据相关的技术参数，在某电厂送风机的功率因素为0.88、引风机的功率因素为0.86的情况下可计算出，不同负荷下每小时节省的电量如下表5所示。

表5：各负荷段每小时节能量统计

由以上数据可以看出，投入送风机负荷控制回路后，系统的风量都有不同程度的降低，同时，机组耗电量也有相应的降低。特别是在高负荷段，节能效果尤为的明显。

综上所述，本实用新型技术方案提供的锅炉送风自动控制系统，通过引入负荷控制回路，与现有技术中单纯的燃料控制回路相比，更能够避免受到炉膛总燃料量大幅波动的影响，使送、引风机的整体变化幅度有显著减小，能够使总风量始终控制在合理范围内，且随负荷变化而变化，同时使炉膛内的氧量也始终保持在可控的范围内。

以上为本实用新型的最佳实施方式，依据本实用新型公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到一些雷同、替代方案，均应落入本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种锅炉送风自动控制系统，应用于锅炉的送风机组风量控制，其特征在于，包括负荷控制回路，所述负荷控制回路包括：

接收限速后的功率指令并输出第一风量值的函数计算模块；

2.如权利要求1所述的锅炉送风自动控制系统，其特征在于，还包括燃料控制回路以及分别与所述负荷控制回路和所述燃料控制回路连接并根据所述送风机组的负荷大小在所述负荷控制回路和所述燃料控制回路之间进行切换的负荷切换装置。

3.如权利要求2所述的锅炉送风自动控制系统，其特征在于，所述燃料控制回路包括：

接收燃料主控指令并输出第四风量值的第二函数计算模块；

第二大选处理模块，分别与所述第二函数计算模块、所述第二滤波处理模块、所述总燃料计算处理模块以及所述预设风量模块的输出连接，并根据接收到的所述第四、第五、第六和第三风量值经选取最大值产生送风指令。