CN207455630U - 一种燃煤机组燃烧优控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤机组燃烧优控装置，包括安装在燃煤电厂锅炉燃烧区出口的温度气体测量设备，所述温度气体测量设备连接至燃烧优化控制系统装置，燃烧优化控制系统装置连接DCS集中分散控制系统，DCS集中分散控制装置连接至燃煤电厂锅炉设备；通过燃烧优化控制装置将温度气体测量设备采集信息进行燃烧控制分析逻辑判断和修正，将在线修正数据传送至DCS集中分散控制系统，实现对燃煤电厂锅炉设备的优化控制。该装置可外挂至DCS系统，从而降低了控制难度，将燃烧控制融入了机组整体性能系统中，提高了控制指标，保证机组锅炉燃烧效率，助力火电机组的节能减排，减小了环保代价，提高了机组经济性。

Description

一种燃煤机组燃烧优控装置

技术领域

本实用型涉及火力发电厂中锅炉燃烧控制，特别是针对大型燃煤机组节能降耗，实现基于CO和燃烧温度场的燃烧过程监控，闭环实现燃烧核心参数的在线优化控制，提供一套完善可靠的燃煤机组优化控制解决方案。

背景技术

当前我国电站锅炉运行面临节能降耗和环评减排两大压力，因此有必要进一步在线监测锅炉运行过程参数，对电站锅炉进行燃烧优化调整。有研究表明，炉内燃烧配风控制则是对运行锅炉提升热效率最为有效的方式。利用近年来成熟的高温在线测量装置，并以此来调整优化锅炉运行风量，总结一套可靠有效的控制策略，达到提高锅炉运行安全性和经济性的目的，有重要的经济和环保价值。

当前国内并没有此类在线完成燃烧优控的设备，由于在线测量技术和燃烧模型的研究不足，许多电厂燃烧控制处理一种经验配量方式，控制效果并不理想，排放超标时有发生，经济性在线保障更无从谈起。在工艺系统之上对整个燃烧系统尚无一套成熟有效控制在线解决方案。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种燃煤机组燃烧优化控制装置(FOS)，从数据采集到燃烧控制，整合的系统直接控制了燃煤机组主要燃烧参控设备，该系统装置可外挂至DCS系统，从而降低了控制难度，将燃烧控制融入了机组整体性能系统中，提高了控制指标，降低了环保事故的动作几率，增加锅炉燃烧效率。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种燃煤机组燃烧优控装置，包括安装在燃煤电厂锅炉燃烧区出口的温度气体测量设备，所述温度气体测量设备连接至燃烧优化控制装置，燃烧优化控制装置连接DCS集中分散控制系统，DCS集中分散控制系统连接至燃煤电厂锅炉设备；通过燃烧优化控制装置将温度气体测量设备采集信息进行燃烧控制分析逻辑判断和修正，将在线修正数据传送至DCS集中分散控制系统，实现对燃煤电厂锅炉设备的优化控制。

优选的，所述温度气体测量设备包括CO测量传感器和烟气温度传感器，以及将传感器信息传递至燃烧优化控制装置的就地通讯卡。

优选的，所述燃烧优化控制装置包括与温度气体测量设备相连的I/O数模转换数据卡件，数模转换数据卡件连接至燃烧优控控制器，燃烧优控控制器连接燃烧优控服务器。

优选的，所述燃烧优化控制装置上设有与温度气体测量设备就地通讯卡信号连接的通讯卡。

优选的，所述燃烧优化控制装置中的燃烧优控控制器包括相互连接的燃烧优控主控制器和燃烧优控辅控制器，燃烧优控主控制器和燃烧优控辅控制器分别设有I/O数模转换数据卡件和通讯卡。

优选的，所述燃煤电厂锅炉设备的优化控制件为sofa风道、二次送风门、一次风送风门和热风门。

本实用新型的有益效果在于：相对于现有技术，本实用新型优化后控制策略的优势：与DCS兼容性好；增加设备测点少，成本可控；可以在线调整参数，操作简单方便。

附图说明

图1是本实用新型系统结构框图。

图中：1、燃烧优化控制装置；2、温度气体测量设备；3、燃煤电厂锅炉设备；4、DCS集中分散控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种燃煤机组燃烧优化控制装置(FOS)，包括安装在燃煤电厂锅炉燃烧区出口的温度气体测量设备2，温度气体测量设备2连接至燃烧优化控制装置1，燃烧优化控制装置1连接DCS集中分散控制系统4，DCS集中分散控制系统4连接至燃煤电厂锅炉设备3；通过燃烧优化控制装置1将温度气体测量设备2采集信息进行燃烧控制分析修正，将在线修正数据传送至DCS 集中分散控制系统4，实现对燃煤电厂锅炉设备3的优化控制。

其中温度气体测量设备2的硬件设备功能包括数据采集、通讯模块。数据采集主要有CO测量传感器和烟气温度传感器，通讯模块有将传感器信息传递至燃烧优化控制装置1的就地通讯卡。

燃烧优化控制装置1包括与温度气体测量设备2相连的两套设备，燃烧优控主控制器和燃烧优控辅控制器，各套设备包括I/O数模转换数据卡件和通讯卡，两套燃烧优控控制器连接燃烧优控服务器。

I/O数模转换数据卡件在燃烧优控控制器和通讯卡之间设有接口，I/O模块固定于基座元件中，基座被安装于机柜内的控制器下方导轨上，最终通过信号电缆连接到对燃煤电厂锅炉设备3或者变送器上，主要实现实时现场数据采集的功能。

本装置与在线运行机组的握手信号主要有本装置与DCS通讯输入信号和燃烧优化控制装置优化后输出给的DCS控制系统输出信号。

数据输入部分信号包括接入的传感器有燃烧区出口CO在线测量值、燃烧区出口的温度信号、主蒸汽流量信号、总风量信号、实际燃料设定值、及DCS 控制系统的一些过程值信号。

数据通讯就地通讯卡为冗余配置的交换机，可以直接和其他网络通讯。如与DCS可以直接匹配通讯，直接用网线进行数据传输，也可以用光电转化模块用光缆进行远距离进行数据传输。

燃煤机组燃烧优化控制装置(FOS)在实际的安装过程中，不可避免的会处在一些噪声干扰环境中。如感应设备的继电器螺线管，交流和直流电力线路、开关，半导体闸流管和一些固态切换等快速切换源，一些变频或电流有变化的设备等等。本装置内设计有低通滤波器、光电隔离栅及接地铜排等噪声抑制设备。在模拟信号传输过程中，与电力线路有关的噪声，在电力线路频率时，在一个周期内其平均值刚好为零，所以模拟信号的滤波是通过平均一个交流电力线频率的周期的整数倍的应用来实现。数字信号的抑制噪声主要通过接地、隔离和屏蔽配合起来实现。正确的接地与屏蔽一起，使感应电流直接从屏蔽层导入到大地。而且屏蔽还可以有效的减少从屏蔽层的内部到导体之间的有效电容，对电容耦合噪声能有效的抑制和减小。

燃煤机组燃烧优化控制装置(FOS)就地配属的主要传感器包括锅炉燃烧区出口基于激光光谱分析的CO测量装置2套，燃烧区出口烟温传感器4套。

本燃煤机组燃烧优化控制装置(FOS)控制逻辑设计如下：

引入燃烧区出口CO和温度的在线测量点，将上述温度和CO测量值通过 DCS系统控制器，分别限幅修正总风量、SOFA风量和风煤比。进一步限定燃料增减速率、动态修正风煤比、升降负荷送风动态风量和SOFA风量，降低CO 排量，完成燃烧区域的热态在线优化，达到燃烧优化指标。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (6)

1.一种燃煤机组燃烧优控装置，其特征在于：包括安装在燃煤电厂锅炉燃烧区出口的温度气体测量设备(2)，所述温度气体测量设备(2)连接至燃烧优化控制装置(1)，燃烧优化控制装置(1)连接DCS集中分散控制系统(4)，DCS集中分散控制系统(4)连接至燃煤电厂锅炉设备(3)；通过燃烧优化控制装置(1)将温度气体测量设备(2)采集信息进行燃烧控制分析修正，将在线修正数据传送至DCS集中分散控制系统(4)，实现对燃煤电厂锅炉设备(3)的优化控制。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤机组燃烧优控装置，其特征在于：所述温度气体测量设备(2)包括CO测量传感器和烟气温度传感器，以及将传感器信息传递至燃烧优化控制装置(1)的就地通讯卡。

3.根据权利要求1所述的一种燃煤机组燃烧优控装置，其特征在于：所述燃烧优化控制装置(1)包括与温度气体测量设备(2)相连的I/O数模转换数据卡件，数模转换数据卡件连接至燃烧优控控制器，燃烧优控控制器连接燃烧优控服务器。

4.根据权利要求1所述的一种燃煤机组燃烧优控装置，其特征在于：所述燃烧优化控制装置(1)上设有与温度气体测量设备(2)就地通讯卡信号连接的通讯卡。

5.根据权利要求1所述的一种燃煤机组燃烧优控装置，其特征在于：所述燃烧优化控制装置(1)中的燃烧优控控制器包括相互连接的燃烧优控主控制器和燃烧优控辅控制器，燃烧优控主控制器和燃烧优控辅控制器分别设有I/O数模转换数据卡件和通讯卡。

6.根据权利要求1所述的一种燃煤机组燃烧优控装置，其特征在于：所述燃煤电厂锅炉设备(3)的优化控制件为sofa风道、二次送风门、一次风送风门和热风门。