一种锅炉氧量宽负荷优化控制系统的制作方法

1.本发明涉及电厂锅炉氧量控制技术领域，具体为一种锅炉氧量宽负荷优化控制系统。


背景技术：

2.电厂锅炉是指发电厂中向汽轮机提供规定数量和质量蒸汽的中大型锅炉，为火力发电厂的主要热力设备之一，常与一定容量的汽轮发电机组相配套，电厂锅炉主要有煤粉炉和循环流化床锅炉两种，其中煤粉炉被广泛使用。
3.现有技术条件下锅炉送风控制一般通过负荷或总燃料量直接计算所需的送风风量控制信号，在此基础上再进行氧量的校正，然而实际送风风量曲线即使优化调整后，仍无法满足环境气压、煤质等的波动产生的的影响，尤其变负荷过程中给煤量增加后，进入炉膛参与燃烧的燃料量并不能马上升高，普遍存在动态过程中送风风量严重偏离理想水平，造成机组升降负荷过程中排烟氮氧化物含量大幅波动，这导致长期的经济性损失与环保控制压力，同时对机组的升降负荷过程的参数稳定性具有重要的影响，以及影响锅炉的效率。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种锅炉氧量宽负荷优化控制系统，根据锅炉温度场、燃烧特性和煤粉细度来确定锅炉不同热负荷的最佳氧量，采取先进模糊控制策略，实现宽负荷自动巡航中锅炉氧量控制，保持锅炉最佳燃烧工况，提升锅炉效率，且机组的送风量根据机组氧量实时校正，提高机组升降负荷过程中参数的稳定性，并提高锅炉中送风氧量控制的精度，且能够保证机组运行的经济性，以及减少氮氧化物的生成，同时提高了机组运行的环保性能，解决了目前锅炉中送风氧量控制精度较差，使锅炉内含氧量不足，并影响锅炉效率，同时增加氮氧化物的生成，并导致长期的经济性损失与环保控制压力，还解决机组升降负荷过程中参数稳定性较差的问题。
5.为实现上述通过锅炉温度场、燃烧特性和煤粉细度来确定锅炉不同热负荷的最佳氧量，采取先进模糊控制策略，实现宽负荷自动巡航中锅炉氧量控制，保持锅炉最佳燃烧工况，提升锅炉效率，且机组的送风量根据机组氧量实时校正，提高机组升降负荷过程中参数稳定性，并提高锅炉中送风氧量控制的精度，保证机组运行的经济性，同时减少氮氧化物的生成，以及提高机组运行环保性能的目的。
6.本发明提供如下技术方案：一种锅炉氧量宽负荷优化控制系统，包括锅炉、送风设备和系统模糊控制模块，所述锅炉的内部安装有锅炉温度场数据采集模块、燃烧特性采集模块、煤粉细度数据采集模块和锅炉内燃烧情况反馈模块，所述锅炉温度场数据采集模块、燃烧特性采集模块、煤粉细度数据采集模块和锅炉内燃烧情况反馈模块的输出端均通过数据线与系统模糊控制模块的输入端信号连接，所述送风设备的连接端通过数据线与所述系统模糊控制模块的连接端信号连接。
7.优选的，所述送风设备包括锅炉鼓风模块、锅炉进风量控制模块和空气流量监测
模块，所述空气流量监测模块的输出端通过数据线与系统模糊控制模块的输入端信号连接，所述锅炉鼓风模块和锅炉进风量控制模块的输入端通过数据线与所述系统模糊控制模块的输出端信号连接。
8.优选的，所述锅炉鼓风模块的设备为大型鼓风机，所述锅炉进风量控制模块的设备为电动阀门，所述空气流量监测模块的设备为空气流量计。
9.优选的，所述锅炉鼓风模块的出风端固定连通有第一导管，所述第一导管的输出端与锅炉进风量控制模块的进风口固定连通，所述锅炉进风量控制模块的出风口固定连通有第二导管，所述第二导管的输出端与所述空气流量监测模块的输入端固定连通，所述空气流量监测模块的输出端固定连通有第三导管，所述第三导管的输出端与锅炉进气口固定连通。
10.优选的，所述送风设备包括风量补充模块，所述风量补充模块的输入端通过数据线与所述系统模糊控制模块的输出端固定连通，所述风量补充模块的出风口固定连通有第四导管，所述第四导管的输出端与第二导管的管壁固定连通。
11.优选的，所述风量补充模块的设备为小型鼓风机。
12.优选的，所述系统模糊控制模块的输入端通过数据线信号连接有空气中含氧量采集模块。
13.与现有技术相比，本发明提供了一种锅炉氧量宽负荷优化控制系统，具备以下有益效果：
14.该锅炉氧量宽负荷优化控制系统，通过设置有锅炉温度场数据采集模块、燃烧特性采集模块、煤粉细度数据采集模块、锅炉内燃烧情况反馈模块和风量补充模块，当锅炉进风时，首先系统模糊控制模块通过空气中含氧量采集模块采集锅炉周边空气中氧气含量，接着系统模糊控制模块通过锅炉温度场数据采集模块、燃烧特性采集模块和煤粉细度数据采集模块采集了解锅炉内部详细信息数据，系统模糊控制模块并进行综合调控，然后系统模糊控制模块控制锅炉鼓风模块和锅炉进风量控制模块工作，保障锅炉内氧量符合需求，接着系统模糊控制模块通过锅炉内燃烧情况反馈模块和空气流量监测模块辅助来修正锅炉内氧量控制精度，以及通过风量补充模块额外补充风量，并在变负荷过程中，通过额外增加送风量保证变负荷燃料量有足够的燃料风，该系统根据锅炉温度场、燃烧特性和煤粉细度来确定锅炉不同热负荷的最佳氧量，采取先进模糊控制策略，实现宽负荷自动巡航中锅炉氧量控制，保持锅炉最佳燃烧工况，提升锅炉效率，且机组的送风量根据机组氧量实时校正，提高机组升降负荷过程中参数的稳定性，并提高锅炉中送风氧量控制的精度，且能够保证机组运行的经济性，以及减少氮氧化物的生成，同时提高了机组运行的环保性能。
附图说明
15.图1为本发明提出的一种锅炉氧量宽负荷优化控制系统结构示意图。
16.图中：1锅炉、11锅炉温度场数据采集模块、12燃烧特性采集模块、13煤粉细度数据采集模块、14锅炉内燃烧情况反馈模块、2送风设备、21锅炉鼓风模块、22锅炉进风量控制模块、23空气流量监测模块、24第一导管、25第二导管、26第三导管、27风量补充模块、28第四导管、3系统模糊控制模块、4空气中含氧量采集模块。
具体实施方式
17.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1，一种锅炉氧量宽负荷优化控制系统，包括锅炉1、送风设备2和系统模糊控制模块3，锅炉1的内部安装有锅炉温度场数据采集模块11、燃烧特性采集模块12、煤粉细度数据采集模块13和锅炉内燃烧情况反馈模块14，锅炉温度场数据采集模块11、燃烧特性采集模块12、煤粉细度数据采集模块13和锅炉内燃烧情况反馈模块14的输出端均通过数据线与系统模糊控制模块3的输入端信号连接，送风设备2的连接端通过数据线与系统模糊控制模块3的连接端信号连接，送风设备2包括锅炉鼓风模块21、锅炉进风量控制模块22和空气流量监测模块23，空气流量监测模块23的输出端通过数据线与系统模糊控制模块3的输入端信号连接，锅炉鼓风模块21和锅炉进风量控制模块22的输入端通过数据线与系统模糊控制模块3的输出端信号连接，锅炉鼓风模块21的出风端固定连通有第一导管24，第一导管24的输出端与锅炉进风量控制模块22的进风口固定连通，锅炉进风量控制模块22的出风口固定连通有第二导管25，第二导管25的输出端与空气流量监测模块23的输入端固定连通，空气流量监测模块23的输出端固定连通有第三导管26，第三导管26的输出端与锅炉1进气口固定连通，上述系统根据锅炉温度场、燃烧特性和煤粉细度来确定锅炉不同热负荷的最佳氧量，采取先进模糊控制策略，实现宽负荷自动巡航中锅炉氧量控制，保持锅炉最佳燃烧工况，提升锅炉效率，且机组的送风量根据机组氧量实时校正，提高机组升降负荷过程中参数的稳定性，并提高锅炉中送风氧量控制的精度，且能够保证机组运行的经济性，以及减少氮氧化物的生成，同时提高了机组运行的环保性能。
19.送风设备2包括风量补充模块27，风量补充模块27的输入端通过数据线与系统模糊控制模块3的输出端固定连通，风量补充模块27的出风口固定连通有第四导管28，第四导管28的输出端与第二导管25的管壁固定连通，在变负荷过程中，送风量设定除满足稳态机组燃料所需风量外，通过额外增加送风量，以保证变负荷燃料量有足够的燃料风。
20.系统模糊控制模块3的输入端通过数据线信号连接有空气中含氧量采集模块4，系统模糊控制模块3通过空气中含氧量采集模块4采集锅炉周边空气中氧气含量，使系统了解单位空气中氧含量，进而提高锅炉氧量宽负荷优化控制的精准度。
21.锅炉鼓风模块21的设备为大型鼓风机，大型鼓风机能够保障进风量充足，锅炉进风量控制模块22的设备为电动阀门，电动阀门能够方便调节锅炉进风量，空气流量监测模块23的设备为空气流量计，空气流量计能够把进风量数据化，便于系统进行锅炉氧量宽负荷优化控制，风量补充模块27的设备为小型鼓风机，小型鼓风机通过额外增加送风量保证变负荷燃料量有足够的燃料风，保障煤粉充分燃烧。
22.综上所述，该锅炉氧量宽负荷优化控制系统，当锅炉进风时，首先系统模糊控制模块3通过空气中含氧量采集模块4采集锅炉周边空气中氧气含量，接着系统模糊控制模块3通过锅炉温度场数据采集模块11、燃烧特性采集模块12和煤粉细度数据采集模块采集13了解锅炉1内部详细信息数据，系统模糊控制模块3并进行综合调控，然后系统模糊控制模块3控制锅炉鼓风模块21和锅炉进风量控制模块22工作，保障锅炉内氧量符合需求，接着系统
模糊控制模块3通过锅炉内燃烧情况反馈模块14和空气流量监测模块23辅助来修正锅炉1内氧量控制精度，以及通过风量补充模块27额外补充风量，并在变负荷过程中，通过额外增加送风量保证变负荷燃料量有足够的燃料风，尽量避免造成机组升降负荷过程中排烟氮氧化物含量大幅波动，同时降低对机组升降负荷过程的参数稳定性的影响，该系统根据锅炉温度场、燃烧特性和煤粉细度来确定锅炉不同热负荷的最佳氧量，采取先进模糊控制策略，实现宽负荷自动巡航中锅炉氧量控制，保持锅炉最佳燃烧工况，提升锅炉效率，且机组的送风量根据机组氧量实时校正，提高机组升降负荷过程中参数的稳定性，并提高锅炉中送风氧量控制的精度，且能够保证机组运行的经济性，以及减少氮氧化物的生成，同时提高了机组运行的环保性能。
23.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
24.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。