循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法技术

本发明专利技术提供了一种循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法。该控制方法包括：S1，采集石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量；S2，根据石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量，采用积分法计算石灰石与燃煤的投料比，记为K；S3，根据K和燃煤的当前投料量，计算石灰石的最优投料量，并进行两次修正后，给出最终的石灰石投料量目标值。上述控制方法在多个单位的实际应用中，取得了较好的效果，有效地减少了循环流化床电厂中SO2浓度控制困难，石灰石加入系统调节滞后、过调等问题，降低的运行钙硫比，减少了脱硫石灰石的消耗，提高了电厂运行经济性。

【技术实现步骤摘要】
循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法
本专利技术涉及循环流化床领域，具体而言，涉及一种循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法。
技术介绍
循环流化床(CFB)锅炉发电机组大多采用炉内脱硫，即通过气力输送管线将石灰石粉喷入炉膛内来控制SO2排放浓度。但SO2排放浓度则随着运行工况的改变和煤质的变化时常会短时波动和瞬时超标的现象，甚至有时还会因为保证环保参数合格而影响机组带负荷。CFB锅炉石灰石加入系统一般都是通过自动和手动控制石灰石的给料机频率调整石灰石加入量，即增减钙硫摩尔比来调整SO2排放量。石灰石脱硫反应的进行受到多方面因素的影响：脱硫反应需要耗氧，氧量在一定范围内提高有利于脱硫反应的进行，同时床温在850～890℃，脱硫效果最佳。此外石灰石在炉内的停留时间、石灰石活性等因素也影响着石灰石脱硫效率，影响SO2排放浓度。目前，现有的石灰石加入系统中的自动控制功能不能很好满足SO2波动较大的情况。从实际使用效果来看，受煤质影响，SO2排放值波动较大，操作员在改变石灰石加入量时缺乏参考值，同时SO2排放相比锅炉给煤量变化及石灰石加入量的变化有较大的滞后性，因此在手动或自动调整石灰石加入量时容易出现过调的现象，造成SO2排放波动或超标，影响机组安全环保运行。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法，以解决现有的石灰石加入系统中的自动控制功能不能很好满足SO2波动较大的情况的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术提供了一种循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法，该控制方法包括：S1，采集石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量；S2，根据石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量，采用积分法计算石灰石与燃煤的投料比，记为K；S3，根据K和燃煤的当前投料量，计算石灰石的最优投料量。进一步地，步骤S2中，计算K的步骤包括：将周期t内的石灰石的投料累计总量与燃煤的投料累计总量之比进行实时积分运算，得出石灰石与燃煤的投料比其中L代表石灰石的实时投料量，C代表燃煤的实时投料量。进一步地，周期t为2～4h。进一步地，步骤S3中计算石灰石的最优投料量的步骤包括：计算K与燃煤的当前投料量的乘积G，得到石灰石的最优投料量。进一步地，在计算乘积G的步骤之后，步骤S3中计算石灰石的最优投料量的步骤还包括对石灰石的投料量进行第一次修正的步骤，第一次修正的步骤包括：监测SO2的实时排放浓度，并计算SO2的实时排放浓度的变化率u＝d(SO2)/dt；将K1作为第一修正系数，计算石灰石的第一修正值K1×(d(SO2)/dt)，K1为0.04～0.06，然后将乘积G和第一修正值之和作为石灰石的最优投料量。进一步地，K1×(d(SO2)/dt)的取值范围为1.5～5t/h。进一步地，上述控制方法还包括：燃煤的投料量增加后，在时间T0后将石灰石的投料量调节至燃煤的投料量对应的值，T0为3～6min。进一步地，当SO2的实时排放浓度超过设定值时，在进行第一次修正的步骤之后，步骤S3中计算石灰石的最优投料量的步骤还包括对石灰石的投料量进行第二次修正的步骤，第二次修正步骤包括：将SO2的实时排放浓度与设定值偏差值记为δ(SO2)，第二修正系数记为K2，第二修正值为K2×δ(SO2)，其中K2为0.05～0.07，然后将乘积G、第一修正值及第二修正值之和作为石灰石的最优投料量。应用本专利技术的技术方案，上述控制方法中，采集石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量，然后通过实时积分运算的方法，得出当前的石灰石与燃煤的投料比K，对SO2污染物排放控制及石灰石加入量在变负荷条件下提出了相对准确的参考值，保证SO2污染物排放合格的优化控制措施，对现场实际工况有较强的适应性。上述控制方法在多个单位的实际应用中，取得了较好的效果，有效地减少了循环流化床电厂中SO2浓度控制困难，石灰石加入系统调节滞后、过调等问题，降低的运行钙硫比，减少了脱硫石灰石的消耗，提高了电厂运行经济性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例中提供的循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法运行过程中各项参数的变化曲线；以及图2示出了对比例1中现有的石灰石投料控制方式运行过程中各项参数的变化曲线。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。正如
技术介绍
所描述的，现有的石灰石加入系统中的自动控制功能不能很好满足SO2波动较大的情况的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法，该控制方法包括：S1，采集石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量；S2，根据石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量，采用积分法计算石灰石与燃煤的投料比，记为K；S3，根据K和燃煤的当前投料量，计算石灰石的最优投料量。上述控制方法中，采集石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量，然后通过实时积分运算的方法，得出当前的石灰石与燃煤的投料比K，对SO2污染物排放控制及石灰石加入量在变负荷条件下提出了相对准确的参考值，保证SO2污染物排放合格的优化控制措施，对现场实际工况有较强的适应性。上述控制方法在多个单位的实际应用中，取得了较好的效果，有效地减少了循环流化床电厂中SO2浓度控制困难，石灰石加入系统调节滞后、过调等问题，降低的运行钙硫比，减少了脱硫石灰石的消耗，提高了电厂运行经济性。优选地，采用积分法计算石灰石与所述燃煤的投料比K的步骤包括：将周期t内的石灰石的投料累计总量与燃煤的投料累计总量之比进行实时积分运算，得出石灰石与燃煤的投料比其中，L代表石灰石的实时投料量，C代表燃煤的实时投料量。在一种优选的实施例中，周期t为2～4h。将计算周期限定在上述范围内，一般认为入炉煤质基本不变。此时间范围内的石灰石加入量与给煤量之比L/C为一个相对稳定的固定值。其内在含义是：在脱硫效率稳定时，在一定的时间周期内锅炉脱硫钙硫比Ca/S基本不变。这有利于提高计算结果的精准性，从而提高石灰石投料量的精准性。当进入循环流化床的燃煤的煤质保持不变的情况下，单位时间内燃煤产生的二氧化硫的含量保持不变。在上述情况下，步骤S3中计算石灰石的最优投料量的步骤包括：计算K与燃煤的当前投料量的乘积G，得到石灰石的最优投料量。变化率是表征SO2排放浓度曲线上升快慢的参数，SO2排放浓度变化受氧量、煤质等因素影响，变化率有时较大。在变化率逐渐变小的过程中应逐渐减少石灰石的增加量，尽量避免石灰石过调现象发生。另一方面，由于各个CFB电厂石灰石管线长短不一，石灰石加入炉内发生反应需要一定时长，石灰石量的变化总是落后于SO2浓度的变化。为了使石灰石控制系统中抑制SO2作用的变化超前，抑制SO2浓度波动，需要对石灰石的投料量进行优化。优选地，在计算K与燃煤的当前投料量的乘积G的步骤之后，步骤S3中计算石灰石的最优投料量的步骤还包括对石灰石的投料量进行第一次修正的步骤，且第一次修正的步骤包括：监测SO2的实时排放浓度，并计算SO2的实时排放浓度的变化率u＝d(SO2)/dt；将K1作为第一修正系数，计算石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：S1，采集石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量；S2，根据所述石灰石的实时投料量和所述燃煤的实时投料量，采用积分法计算所述石灰石与所述燃煤的投料比，记为K；S3，根据所述K和所述燃煤的当前投料量，计算所述石灰石的最优投料量。

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉中石灰石投料量的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：S1，采集石灰石的实时投料量和燃煤的实时投料量；S2，根据所述石灰石的实时投料量和所述燃煤的实时投料量，采用积分法计算所述石灰石与所述燃煤的投料比，记为K；S3，根据所述K和所述燃煤的当前投料量，计算所述石灰石的最优投料量。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算所述K的步骤包括：将周期t内的所述石灰石的投料累计总量与所述燃煤的投料累计总量之比进行实时积分运算，得出所述石灰石与所述燃煤的投料比其中所述L代表石灰石的实时投料量，所述C代表燃煤的实时投料量。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述周期t为2～4h。4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中计算所述石灰石的最优投料量的步骤包括：计算所述K与所述燃煤的当前投料量的乘积G，得到所述石灰石的最优投料量。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在计算所述乘积G的步骤之后，所述步骤S3中计算石灰石的最优投料量的步骤还包括对所述石灰石的投料量进行第一次修正的步骤，所述第一次修正的步骤包括：监测SO2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬万竹，冀树春，李影平，王虎，胡昌华，辛胜伟，张建生，谢国威，陶世健，顾从阳，杜佳军，韩新建，段守保，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，神华国能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11