一种燃烧器优化控制方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种燃烧器优化控制方法及装置，燃烧器优化控制方法包括：获取尾部烟道的烟气成分数值，根据烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；根据总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入‑锅炉总体输出关系模型进行风量建议值的单体分配，将分配完成的各个单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整；相应地本申请还提供了一种燃烧器优化控制装置；根据本申请提供的技术方案，保证在较低的空气下运行，同时降低排烟热损失，使燃烧过程达到安全可靠高效低污染的要求，实现单体燃烧优化控制及锅炉整体燃烧优化控制。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于燃烧器控制
，具体地说，涉及一种燃烧器优化控制方法及装置。
技术介绍
从锅炉燃烧的基本原理分析，炉内风粉分配不均匀或混合不良,将造成局部的还原性气氛、加速水冷壁管的腐蚀和结渣或者造成过热器、再热器管壁超温，为了减少烟气中NOx的排放,及降低锅炉排烟热损失，均要求锅炉在较低的过量空气下运行，若能细致地控制风/粉比率,锅炉可用比较低的过量空气运行,使排烟热损失减少,并且由于排烟温度的降低,总的热损失会减少得更多一些,送吸风机的能耗也相应减少，但减少燃烧空气量却又会使气体和固体不完全燃烧热损失增加,因此,炉内燃烧过程的优化控制实质上是对排烟热损失、送吸风机的能耗与气体、固体不完全燃烧热损失及燃烧生成的NOx四者予以协调，而要达到良好的燃烧控制及最佳的烧烧效率,就要求很好地组织各个燃烧器的配风工况。普通的锅炉燃烧控制系统,是基于蒸汽/空气流量比率控制。根据蒸汽压力的变化改变燃料量(即协调控制系统)；同时改变送风量以维持适当的空气/燃料比率(氧量-送风控制系统)。但是在目前机组的运行及检测、控制方式下,存在以下问题直接影响了燃烧效能的合理监控：首先，在机组投入AGC的前提下，由于机组出力随时处于调整的动态过程中，燃料量与空气量总是有较大的脉动；其次，锅炉设备的状态，诸如漏风等因素造成不能反映炉内真实的配比工况，常常使这一比率控制无法有效监测而远离合理的设定点；再次，涉及到燃烧组织的监控、调节回路的反馈参数如氧量、烟气温度、NOx排放等，均是锅炉尾部烟气成分的测量数据，距离锅炉主燃烧区较远，造成调节回路投入在线自动运行的难度很大，燃烧调整主要依靠运行人员的经验“断续”进行，且调整的随意性较强。基于上述燃烧调整特性及问题分析，如何找到直观、快速地反映炉内燃烧组织效果的在线监测参数，并设计合理的控制策略以实现在线优化控制，成为燃烧优化课题的重要研究思路。因此，基于现有技术中的技术缺陷，需要如何实现整体燃烧优化控制的方案亟待提出。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种燃烧器优化控制方法及装置，通过对燃烧区的烟气成分监测结合锅炉尾部烟气成分测量，实现对燃烧器配风量的控制，实现整体燃烧的优化控制。为了解决上述技术问题，本申请第一方面提供一种燃烧器优化控制方法，包括：获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。优选地，还包括：建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，包括：获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值；根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值，获取所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型，确定所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值；根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型和所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块。优选地，还包括：建立单体燃烧器区域的配风量控制模型，包括：获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值；根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值，获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型，确定所述单体燃烧器运行的CO临界值；根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型和所述单体燃烧器的CO临界值建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型。优选地，还包括：建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型，包括：获取各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值；建立所述各个所述单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系；根据所述对应关系和预设参数建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型。优选地，所述预设控制策略包括：检测CO成分量值并判断所述CO量值的变化速率是否超过预设阈值；当所述变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑；根据所述二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，以便减小所述CO量值的变化速率。优选地，所述预设控制策略还包括：检测同层的各个所述单体燃烧器的氧气成分量值并计算各个所述单体燃烧器的氧气量值之间的偏差值；根据计算结果查找出所述偏差值大于预设偏差阈值的所述单体燃烧器；根据所述偏差值与所述偏差阈值之间的偏差，触发同层二次风均衡控制逻辑，根据所述同层二次风均衡控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便对所述偏差值进行修正。优选地，所述预设控制策略还包括：根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；根据所述单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器的配风量与所述最优运行配风量定值相符。优选地，所述预设控制策略还包括：检测单体燃烧器的配风量值并判断所述配风量值的变化区间是否超过配风量定值区间，其中，所述配风量定值区间是根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定的；当所述配风量值的变化区间超过所述配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑；根据所述本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便保持所述配风量值的变化区间在所述配风量定值区间之内。优选地，所述预设控制策略还包括：根据最优运行配风量定值对分配完成的各个所述单体燃烧器的所述定值变化分配量在其单角最优运行风量裕量内进行修正，将修正后的所述定值修正值下发到所述单体优化运行回路，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；所述单体优化运行回路根据修正后的所述定值修正值触发单体二次风控制逻辑；根据所述单体二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器进行配风量调整。相应地，本申请第二方面还提供了一种燃烧器优化控制装置，包括：获取模块，永远获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；分配模块，用于根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；控制模块，用于将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧器优化控制方法，其特征在于，包括：获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入‑锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入‑锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。

【技术特征摘要】
1.一种燃烧器优化控制方法，其特征在于，包括：获取尾部烟道的烟气成分数值，根据所述烟气成分数值结合燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，确定总体配风量的调整建议值；根据所述总体配风量的调整建议值结合燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系模型进行配风量建议值的单体分配，分配过程中，按照各个单体燃烧器对总体配风量的影响因子从大到小排序，依次分配各个单体燃烧器的建议值，并结合各个单体燃烧器区域的配风量控制模型进行单体裕量值限值控制，各个所述单体燃烧器的建议值调整完毕后，根据所述燃烧器单体输入-锅炉总体输出关系进行总量核算，直到各个所述单体燃烧器的建议值的总量核算值与所述总体配风量的调整建议值量值相符；将分配完成的各个所述单体燃烧器的调整建议值下发到单体优化运行回路，所述单体优化运行回路根据预设控制策略控制各个单体燃烧器进行配风量调整。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体配风量控制模型，包括：获取不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值；根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值，获取所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型，确定所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值；根据所述不同的燃烧器组合方式下的尾部烟道的烟气成分数值曲线模型和所述不同的燃烧器组合方式下运行的CO临界值建立所述燃烧器组合方式与锅炉总体的配风量控制模块。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：建立单体燃烧器区域的配风量控制模型，包括：获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值；根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值，获取所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型，确定所述单体燃烧器运行的CO临界值；根据所述单体燃烧器区域的烟气成分数值曲线模型和所述单体燃烧器的CO临界值建立所述单体燃烧器区域的配风量控制模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型，包括：获取各个单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值；建立所述各个所述单体燃烧器区域的烟气成分数值和所述尾部烟道的烟气成分数值之间的对应关系；根据所述对应关系和预设参数建立所述燃烧器单体输入-锅炉整体输出关系模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略包括：检测CO成分量值并判断所述CO成分量值的变化速率是否超过预设阈值；当所述变化速率超过预设阈值，则触发二次风前馈逻辑；根据所述二次风前馈逻辑控制二次风挡板执行机构，以便减小所述CO量值的变化速率。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略还包括：检测同层的各个所述单体燃烧器的氧气成分量值并计算各个所述单体燃烧器的氧气量值之间的偏差值；根据计算结果查找出所述偏差值大于预设偏差阈值的所述单体燃烧器；根据所述偏差值与所述偏差阈值之间的偏差，触发同层二次风均衡控制逻辑，根据所述同层二次风均衡控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便对所述偏差值进行修正。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略还包括：根据最优运行配风量定值，触发单角二次风控制逻辑，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；根据所述单角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器的配风量与所述最优运行配风量定值相符。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略还包括：检测单体燃烧器的配风量值并判断所述配风量值的变化区间是否超过配风量定值区间，其中，所述配风量定值区间是根据单体燃烧器区域的配风量控制模型确定的；当所述配风量值的变化区间超过所述配风量定值区间，则触发本角二次风控制逻辑；根据所述本角二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便保持所述配风量值的变化区间在所述配风量定值区间之内。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设控制策略还包括：根据最优运行配风量定值对分配完成的各个所述单体燃烧器的所述定值变化分配量在其单角最优运行风量裕量内进行修正，将修正后的所述定值修正值下发到所述单体优化运行回路，其中，所述最优运行配风量定值是根据建模与优化模型生成的；所述单体优化运行回路根据修正后的所述定值修正值触发单体二次风控制逻辑；根据所述单体二次风控制逻辑控制二次风挡板执行机构，以便控制各个所述单体燃烧器进行配风量调整。10.一种燃烧器优化控制装置，其特征在于，包括：获取模...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢红涛，
申请(专利权)人：邢红涛，
类型：发明
国别省市：河北;13