外置床灰控阀开度控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种外置床灰控阀开度控制系统，包括：负荷信号采集装置，设于锅炉汽水管道，用于采集锅炉实际负荷；温度压力采集装置，设于外置床进、出口蒸汽管道，用于采集外置床进灰量对应的受热面吸热量实际值；灰控阀执行机构，设于外置床进灰通道；灰控阀开度控制器，分别与负荷信号采集装置、温度压力采集装置和灰控阀执行机构连接，用于控制灰控阀执行机构调节外置床灰控阀开度，使受热面吸热量实际值达到由锅炉实际负荷确定的受热面吸热量目标值。本实用新型专利技术可以利用受热面吸热量，作为外置床灰控阀开度控制的目标值，减小因床温测量误差或尾部烟气流量偏差等导致的蒸汽温度偏差。

【技术实现步骤摘要】
外置床灰控阀开度控制系统
本技术涉及锅炉控制
，尤其涉及外置床灰控阀开度控制系统。
技术介绍
外置床是大型CFB(CirculatingFluidizedBed，循环流化床)锅炉的一种重要结构形式，它通过入口灰控阀控制其中受热面的吸热量，也是锅炉蒸汽温度和炉膛下部床温调节的一种重要手段，其中布置的受热面一般有中温过热器、高温再热器等。锅炉设计中布置再热器的外置床一般用于调节再热蒸汽温度，布置过热器的外置床一般用于调节炉膛下部床温。现有技术中提供了一种超临界循环流化床锅炉外置换热器的投运方案，具体包括以下投运方法：a)外置换热器的投运时机，具体为：(1)循环流化床锅炉给煤已连续和稳定投入；(2)床温相对稳定，炉膛中部温度达到800℃以上；(3)锅炉蒸汽流量在BMCR(BoilerMaximumContinuousRating，锅炉最大连续蒸发量)的20％以上；(4)炉膛全差压不低于BMCR工况下设计压差值的80％；(5)灰循环已正常建立，回料器底部灰温与分离器出口烟温相差小于200℃；b)外置换热器的投运方式，具体为：(1)外置床的流化建立次序，应从靠近炉膛的冷却仓开始，再到空仓，当冷却仓风量调整正常后，再进行空仓流化风量的操作；(2)外置换热器各仓室流化风量正常后，应首先开启外置床入口灰道流化风电动门，然后再开启外置换热器灰控阀；(3)外置换热器投入过程中，应注意锅炉床温和蒸汽温度参数的变化情况，选择决定合适的投入速度；(4)外置换热器投入过程中，如果锅炉主、再热汽温降到对应压力饱和温度20℃～30℃以下时，应及时开启锅炉疏水并减少或关闭外置换热器的流化风量；c)外置换热器自动控制逻辑，具体为：(1)外置换热器各仓室流化风门自动开启时，设置斜率限制器，以控制阀门的开启速度；(2)设置外置换热器各仓室风门的开启时间间隔；(3)设置外置换热器冷却仓和空仓流化风量的报警和跳闸值，其报警值分别设为BMCR工况下设计流化风量的80％、70％，跳闸值分别设为BMCR工况下设计值的70％、60％；d)外置换热器灰控阀的投运方式，具体为：(1)外置换热器灰控阀的振动幅度和时间间隔分别设为2％～3％、2～3分钟；(2)外置换热器灰控阀开度始终保持大于2％。该方案用于改进自动控制逻辑和防止灰控阀震荡，避免炉膛床温和外置换热器出口蒸汽温度的大幅波动，保证了外置换热器和锅炉的顺利投运和安全运行。然而，该方案仅从运行安全的角度设计了外置床投运(启动)的方案，不涉及外置床正常运行中的蒸汽温度控制和炉膛床温控制。现有技术中还提供了一种应用于循环流化床锅炉的燃料控制方案，包括：锅炉主汽压力设定值与实际主汽压力的偏差经过锅炉主控PID控制后，通过平衡控制算法分别输出左侧燃料控制值和右侧燃料控制值；平衡控制算法为将锅炉主控输出的信号平均分配成左侧燃料控制值和右侧燃料控制值；左侧床温与右侧床温的偏差值与设定偏差值经过温度PID控制后，分别输出左侧床温修正值和右侧床温修正值；左侧燃料控制值与左侧温度修正值相加后与左侧实际燃料量经过燃料PID控制后，输出左侧给煤机的给煤量的调节指令；右侧燃料控制值与右侧温度修正值相加后与右侧实际燃料量经过燃料PID控制后，输出右侧给煤机的给煤量的调节指令。该方案实现了单侧燃料量的自主调节，改变了传统控制方案在单侧燃料量波动情况发生后燃料调节对另一侧床温的影响。然而，该方案本质上是通过左右侧燃料量的偏差来平衡左右侧炉膛床温的偏差，受制于床温测量准确性的限制。现有技术中还提供了一种循环流化床锅炉床温偏差反馈调节系统，由锅炉床温信号集成控制主站，下二次风风量控制子站，给煤量控制子站，炉膛床温测点，后墙风量调节阀及入口群，前墙风量调节阀及入口群，前墙给煤量调节阀及入口群构成；锅炉床温信号集成控制主站通过信号导线与下二次风风量控制子站，给煤量控制子站，炉膛床温测点及DCS系统相连接；下二次风风量控制子站通过信号导线与后墙风量调节阀及入口群，前墙风量调节阀及入口群相连接；给煤量控制子站通过信号导线与前墙给煤量调节阀及入口群相连接；炉膛床温测点为布置在布风板上的32个DCS系统床温测点，由左向右依次分为左侧床温测点区域，中部床温测点区域以及右侧床温测点区域；后墙风量调节阀及入口群包括8个后墙下二次风风口及开度调节阀，前墙风量调节阀及入口群包括8个前墙下二次风风口及开度调节阀，前墙给煤量调节阀及入口群包括8个前墙给煤口及开度调节阀。该方案通过左、中、右侧床层区域温度对对应区域的给煤量和下二次风量进行反馈调节，改善床温偏差，提高锅炉运行安全性和运行效率。然而，该方案以床温偏差为调节目标值，受制于床温测量准确性的限制，以给煤量和下二次风量为床温调节手段，二者调节方向相反，不利于燃料量和风量的协调供给，可能造成燃烧效率降低。
技术实现思路
本技术实施例提供一种外置床灰控阀开度控制系统，用以减小因床温测量误差导致的蒸汽温度偏差，提高燃烧效率，该外置床灰控阀开度控制系统包括：负荷信号采集装置，设于锅炉汽水管道，用于采集锅炉实际负荷；温度压力采集装置，设于外置床进、出口蒸汽管道，用于采集外置床进灰量对应的受热面吸热量实际值；灰控阀执行机构，设于外置床进灰通道；灰控阀开度控制器，分别与负荷信号采集装置、温度压力采集装置和灰控阀执行机构连接，用于控制灰控阀执行机构调节外置床灰控阀开度，使受热面吸热量实际值达到由锅炉实际负荷确定的受热面吸热量目标值。在本技术实施例中，设于锅炉汽水管道的负荷信号采集装置采集锅炉实际负荷，设于外置床进、出口蒸汽管道的温度压力采集装置采集外置床进灰量对应的受热面吸热量实际值，灰控阀开度控制器控制设于外置床进灰通道的灰控阀执行机构调节外置床灰控阀开度，使受热面吸热量实际值达到由锅炉实际负荷确定的受热面吸热量目标值，不再纠缠于床温测量的准确性，而是回归到外置床进灰量对应受热面吸热量的初衷，利用受热面吸热量，作为外置床灰控阀开度控制的目标值，减小因床温测量误差(或尾部烟气流量偏差等)导致的蒸汽温度偏差，一方面使得目标值测量误差小，控制更精准，燃烧效率更高，另一方面有利于平衡左右侧外置床受热面吸热量，防止左右侧蒸汽温度偏差。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本技术实施例中循环流化床锅炉的示例图；图2为本技术实施例中外置床的示例图；图3为本技术实施例中外置床灰控阀开度控制系统的示意图；图4为本技术实施例中外置床灰控阀开度控制系统的示例图；图5为本技术实施例中外置床灰控阀开度控制系统的示例图；图6为本技术实施例中外置床灰控阀开度控制系统的示例图；图7为本技术实施例中外置床灰控阀开度控制系统的示例图；图8为本技术实施例中外置床灰控阀开度控制系统的示例图；图9为本技术实施例中外置床受热面工质温升目标值曲线示例图；图10为本技术实施例中外置床灰控阀开度控制过程示例图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外置床灰控阀开度控制系统，其特征在于，包括：负荷信号采集装置，设于锅炉汽水管道，用于采集锅炉实际负荷；温度压力采集装置，设于外置床进、出口蒸汽管道，用于采集外置床进灰量对应的受热面吸热量实际值；灰控阀执行机构，设于外置床进灰通道；灰控阀开度控制器，分别与负荷信号采集装置、温度压力采集装置和灰控阀执行机构连接，用于控制灰控阀执行机构调节外置床灰控阀开度，使受热面吸热量实际值达到由锅炉实际负荷确定的受热面吸热量目标值。

【技术特征摘要】
1.一种外置床灰控阀开度控制系统，其特征在于，包括：负荷信号采集装置，设于锅炉汽水管道，用于采集锅炉实际负荷；温度压力采集装置，设于外置床进、出口蒸汽管道，用于采集外置床进灰量对应的受热面吸热量实际值；灰控阀执行机构，设于外置床进灰通道；灰控阀开度控制器，分别与负荷信号采集装置、温度压力采集装置和灰控阀执行机构连接，用于控制灰控阀执行机构调节外置床灰控阀开度，使受热面吸热量实际值达到由锅炉实际负荷确定的受热面吸热量目标值。2.如权利要求1所述的外置床灰控阀开度控制系统，其特征在于，还包括：存储器，用于存储根据锅炉设计数据预设的受热面吸热量与锅炉负荷的关系；所述受热面吸热量目标值是根据锅炉实际负荷，以及受热面吸热量与锅炉负荷的关系而确定的。3.如权利要求1或2所述的外置床灰控阀开度控制系统，其特征在于，温度压力采集装置包括：温度采集器，用于采集受热面工质温度；所述受热面工质温度用于确定受热面工质温升，所述受热面吸热量以受热面工质温升来表征。4.如权利要求3所述的外置床灰控阀开度控制系统，其特征在于，灰控阀开度控制器包括：第一比较器，用于将受热面工质温升实际值Δt与受热面工质温升目标值Δt*之间的差值Δt-Δt*与第一设定值...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金晶，赵振宁，张清峰，孙亦鹏，李媛园，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京,11