一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法，其中，锅炉的配风系统包括送风机，方法包括：S1，建立多个基本工况下特征参数与尾部CO浓度关系，得到多个基本工况下特征参数‑CO浓度对应关系；S2，根据对应关系计算当前运行工况下的CO浓度最优值；S3，调节送风机风压，使得当前运行工况下的CO浓度等于CO浓度最优值。另一方面，本发明专利技术还提供了一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化系统。本发明专利技术通过建立CO浓度最优值，进而调节运行工况下的CO浓度使其达到最优的CO浓度，即完成了调节，优化准确，及时高效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法及系统
本专利技术涉及火电厂燃烧优化及自动化控制领域，尤其涉及一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法及系统。
技术介绍
目前火力发电中的燃烧优化调整主要是通过检测尾部氧量来反映炉内燃烧状况，但由于烟道漏风，氧量值存在较大误差，但尾部CO含量受漏风影响较小，因此可以通过CO含量来反映锅炉整体燃烧状况。现阶段，CO在线检测设备已成功在锅炉上投运，但由于缺乏合适的指定方法而未能将CO在线检测设备的作用发挥出来，而且智能化与自动化电厂极大地节约了人力成本，因此亟待建立一种智能化的锅炉燃烧优化方法及系统。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提供了一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法及系统，至少解决以上技术问题。(二)技术方案本专利技术第一方面提供了一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法，其中，锅炉的配风系统包括送风机，方法包括：S1，建立多个基本工况下特征参数与尾部CO浓度关系，得到多个基本工况下特征参数-CO浓度对应关系；S2，根据对应关系计算当前运行工况下的CO浓度最优值；S3，调节送风机风压，使得当前运行工况下的CO浓度等于CO浓度最优值。可选地，多个基本工况中的每一基本工况对应于一锅炉运行负荷，且多个基本工况均匀分布于锅炉运行负荷的区间范围内。可选地，特征参数包括综合成本，综合成本为燃料成本与脱硝成本之和，其中，燃料成本，用于计算锅炉燃煤所需费用；脱硝成本，用于计算锅炉脱硝所需费用。可选地，脱硝成本包括：COSTNOx＝COSTNH3÷0.24RMB/(kWh)其中，COSTNOx为脱硝成本，COSTNH3为还原剂NH3的费用，CNOx为脱除的NOx排量，B为当前条件下的燃料量t/h；Vgy为当前条件下1kg煤不完全燃烧的干烟气体积m3/kg；Qm,NH3为脱除NOx所需理论氨量(30/17)kg/kg；β为实际氨氮比，取0.8；PRICENH3为氨成本RMB/kg；P为有功功率，MW。燃烧成本包括：其中，为全厂供电标准煤耗率，其中，ηcp＝ηbηeηp，ηb为锅炉效率，ηe为汽轮机效率，ηp为管道效率，ξap为厂用电率，PRICEcoal为煤价RMB/t。可选地，步骤S2具体为：若当前运行工况为基本工况，则该基本工况对应的CO浓度值为当前运行工况的最优值；若当前运行工况不是基本工况，则根据基本工况进行数据计算得到当前运行工况的CO浓度最优值。可选地，根据所述基本工况进行数据计算得到当前运行工况的CO浓度最优值具体包括：将距离运行工况最近的两个基本工况的CO浓度值进行插值计算得到当前运行工况的CO浓度最优值。可选地，锅炉采用DCS或SIS系统进行控制，步骤S2还包括将当前运行工况下的CO浓度最优值折合为氧浓度最优值，并将氧浓度最优值输入所述DCS或SIS系统中，根据所述氧浓度最优值调节所述送风机配风。可选地，在DCS或SIS系统中，步骤S3具体为：调节送风机配风，使得当前运行工况下的尾部氧浓度等于氧浓度最优值。可选地，步骤S3具体包括：判断当前运行工况下的氧浓度，若当前运行工况下的氧浓度大于氧浓度最优值，则降低送风机风压；若当前运行工况下的氧浓度小于氧浓度的最优值，则增大送风机风压。本专利技术另一方面提供了一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化系统，包括：基本工况计算模块，用于建立多个基本工况下特征参数与尾部CO浓度关系，得到多个基本工况下特征参数-CO浓度对应关系；当前工况计算模块，用于根据对应关系计算当前运行工况下的CO浓度最优值；调节模块，用于调节送风机风压，使得当前运行工况下的CO浓度等于CO浓度最优值。(三)有益效果本专利技术基于CO在线检测装置，实时检测锅炉尾部烟道内的CO浓度，并建立了优化数据库可实时计算运行工况下最优的CO浓度，通过调节运行工况下的CO浓度使其达到最优的CO浓度，即完成了调节，优化准确，及时高效。附图说明图1示意性示出了本公开实施例中基于CO在线检测的锅炉燃烧优化方法步骤示意图；图2示意性示出了本公开实施例中CO在线检测装置的布置图；图3示意性示出了本公开实施例中锅炉燃烧优化示意图；图4示意性示出了本公开实施例中基于CO在线检测的锅炉燃烧优化系统框图；图5示意性示出了本公开实施例中基于CO在线检测的锅炉燃烧优化流程图。具体实施方式本专利技术第一实施例提供了一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法，其中，锅炉的配风系统包括送风机，包括：S1，建立多个基本工况下特征参数与尾部CO浓度关系，得到多个基本工况下特征参数-CO浓度对应关系；S2，根据对应关系计算当前运行工况下的CO浓度最优值；S3，调节送风机风压，使得当前运行工况下的CO浓度等于CO浓度最优值。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。图1示意性示出了本公开实施例中基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法步骤示意图，如图1所示，本专利技术的燃烧优化方法，具体包括如下步骤。本公开以某630MW电厂为例进行详细阐述，该锅炉的燃烧器分布于锅炉的前墙和后墙，形成前后墙对冲燃烧，燃烧器均采用旋流式燃烧器，由下至上分别为主燃区和燃尽区，主燃区为三层旋流燃烧器，每层为10支(前后墙各5支)，燃尽区布置有两层，下层燃尽风为10支，上层燃尽风为14支该锅炉整体采用π锅炉，在尾部烟道的省煤器出口均匀装设四个CO在线检测装置，如图2所示，图2中示意性示出了两个CO在线检测装置，该CO在线检测装置检测范围优选为0～4000ppm，本实施例中，以在省煤器出口装设四个CO在线检测装置为例，在实际的应用中，并不受此数量的限制，装设的CO在线检测装置越多越有利于本专利技术的实施。S1，建立多个基本工况下特征参数与尾部CO浓度关系，得到多个基本工况下特征参数-CO浓度对应关系。根据该电厂锅炉的历史运行数据，建立合适数量的基本工况下的特征参数与CO浓度曲线。每一基本工况对应于一煤质的锅炉运行负荷，基本工况的数量一般不少于6个，当然选取的基本工况越多越好，同时基本工况的选取应均匀覆盖锅炉运行负荷的区间范围。此处的特征参数包括综合成本，本实施例中，以综合成本为指标对锅炉进行优化。具体的综合成本为燃料成本与脱硝成本之和，其中燃料成本为锅炉燃煤所需费用，脱硝成本为锅炉脱硝所需费用，具体计算公式如下。燃料成本计算公式：其中，为全厂供电标准煤耗率，其中，ηcp＝ηbηeηp，ηb为锅炉效率，ηe为汽轮机发电效率，ηp为管道效率，ξap为厂用电率，PRICEcoal为煤价RMB/t。其中，锅炉效率计算公式为：其中，Qr为输入锅炉的热量，Q1为有效利用热，q2为排烟热损失，q3为气体未完全燃烧热损失，q4为固体未完全燃烧热损失，q5为散热损失，q6为灰渣物理热损失。以上Qr、Q1以及q2～q6的计算均为公知常识，此处不再赘述。汽轮机发电效率ηe为汽轮机机械效率、发电机效率以及汽轮机绝对内效率的综合，其中，机械效率和发电机效率，可根据本电厂的运行经验取经验值，汽轮机绝对内效率可通过计算得到，汽轮机绝对内效率的计算为公知常识，此处不再赘述。在本实施例中，汽轮机机械效率为0.985，发电机效率为0.99，汽轮机绝对内效率为0.4578。管道效率取本电厂的经验值，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法，其中，锅炉的配风系统包括送风机，其特征在于，方法包括：S1，建立多个基本工况下特征参数与尾部CO浓度关系，得到多个基本工况下特征参数‑CO浓度对应关系；S2，根据所述对应关系计算当前运行工况下的CO浓度最优值；S3，调节所述送风机风压，使得当前运行工况下的CO浓度等于所述CO浓度最优值。

【技术特征摘要】
1.一种基于尾部CO在线检测的锅炉燃烧优化方法，其中，锅炉的配风系统包括送风机，其特征在于，方法包括：S1，建立多个基本工况下特征参数与尾部CO浓度关系，得到多个基本工况下特征参数-CO浓度对应关系；S2，根据所述对应关系计算当前运行工况下的CO浓度最优值；S3，调节所述送风机风压，使得当前运行工况下的CO浓度等于所述CO浓度最优值。2.根据权利要求1所述的锅炉燃烧优化方法，其特征在于，所述多个基本工况中的每一基本工况对应于一锅炉运行负荷，且所述多个基本工况均匀分布于锅炉运行负荷的区间范围内。3.根据权利要求1所述的锅炉燃烧优化方法，其特征在于，所述特征参数包括综合成本，所述综合成本为燃料成本与脱硝成本之和，其中，所述燃料成本，用于计算锅炉燃煤所需费用；所述脱硝成本，用于计算锅炉脱硝所需费用。4.根据权利要求3所述的锅炉燃烧优化方法，其特征在于，所述脱硝成本包括：COSTNOx＝COSTNH3÷0.24RMB/(kWh)其中，COSTNOx为脱硝成本，COSTNH3为还原剂NH3的费用，CNOx为脱除的NOx排量，B为当前条件下的燃料量t/h；Vgy为当前条件下1kg煤不完全燃烧的干烟气体积m3/kg；Qm,NH3为脱除NOx所需理论氨量(30/17)kg/kg；β为实际氨氮比，取0.8；PRICENH3为氨成本RMB/kg；P为有功功率，MW。所述燃料成本包括：其中，为全厂供电标准煤耗率，其中，ηcp＝ηbηeηp，ηb为锅炉效率，ηe为汽轮机效率，ηp为管道效率，ξap为厂用电率，PRICEcoal为煤价RMB/t。5.根据权利要求2所述的锅炉燃烧优化方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏胜，任强强，向军，胡松，汪一，江紫薇，吴运凯，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42