基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于冷渣器智能控制技术领域，具体涉及基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统及方法；冷渣器自动控制PID输出指令接至加法器的第一输入端i1，进渣温度每分钟变化率通过函数发生器M3拟合成冷渣器频率增减动作量信号经超前滞后发生器M4滤波后接至加法器的第二输入端i7；出渣温度每分钟变化率通过函数发生器M7拟合成冷渣器频率增减动作量信号经超前滞后发生器M8滤波后接至加法器的第三输入端i

【技术实现步骤摘要】
基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统及方法


[0001]本专利技术属于冷渣器智能控制
，具体涉及基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统及方法。

技术介绍

[0002]循环流化床锅炉燃烧过程中，在维持一定床内物料量的同时，还需排出燃尽的灰渣和杂物，使给煤量与排渣量处于平衡的状态，以保证床料温度和正常流化。针对锅炉不同的运行工况，运行值班人员需及时调整冷渣器的出力与给煤量相适应的平衡点，冷渣器操作是循环流化床锅炉很频繁的一种操作，也是最容易出现异常的一种设备，在锅炉排渣运行过程中，经常出现冷渣器堵渣、流渣、排渣超温等异常现象，由于冷渣器转速较慢，这些异常状态表现相对滞后早期不易被发现，待发现时虽然有安排工作人员处理，但是工作环境危险，高温、粉尘、噪音、劳动强度大等因素极大地影响了工作效率，这些异常现象如若没有及时处理导致冷渣器跳闸，极有可能引起床层压力越限，一次风机过电流保护动作，进而锅炉跳闸，引发非停事故，造成巨大的经济损失，严重影响人身安全和机组安全，常规冷渣器自动控制策略较单一，不能及时发现并调整冷渣器异常运行的发生，而保证冷渣器安全稳定运行又是循环流化床锅炉可靠运行的前提，因此寻求一种冷渣器智能调节控制策略用以解决上述问题就变得很有必要。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术存在的不足，提供了基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统及方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：在循环流化床锅炉冷渣器生产运行过程中，对冷渣器各项参数分析研究发现，冷渣器堵渣后进渣温度、排渣温度、回水温度均下降，冷渣器流渣后进渣温度、排渣温度、回水温度均上升，冷渣器排渣超温后回水温度也随之升高，因此通过引入前馈量控制，将冷渣器进渣温度、出渣温度、回水温度的每分钟变化率分别通过函数发生器拟合成冷渣器频率增减动作量信号经超前滞后发生器滤波后分别叠加到冷渣器PID自动控制回路中，采用动态前馈技术瞬时增大或减小冷渣器频率调节，使冷渣器频率跟随进渣温度、出渣温度、回水温度的每分钟变化率同步变化，及时增减冷渣器频率，更好地稳定进渣温度、出渣温度、回水温度、床压等参数，防止冷渣器堵渣、流渣、排渣超温等异常现象的发生，确保循环流化床锅炉冷渣系统持续可靠投运保证了机组安全稳定运行。
[0005]基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统，包括自动控制输出指令PT1、若干条分支线路和加法器单元M13，所述自动控制输出指令PT1和若干条所述分支线路的输出端口接至所述加法器单元M13的输入端口，所述加法器单元M13的输出端口输出最终的冷渣器自动控制指令0
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；
[0006]若干条所述分支线路包括第一分支线路、第二分支线路和第三分支线路，所述第
一分支线路包括变送器单元、纯迟延发生器M1和超前滞后发生器M4，所述变送器单元的输出端分为两条线路分别接至纯迟延发生器M1的输入端和减法器单元M2的输入端i3，所述纯迟延发生器M1的输出端与所述减法器单元M2的输入端i4相连，所述减法器单元M2对接收到的数据信息进行处理后输出至函数发生器M3，函数发生器M3的输出端口接至所述超前滞后发生器M4的输入端口，所述超前滞后发生器M4的输出端口与加法器单元M13连接；
[0007]所述第二分支线路、第三分支线路与第一分支线路的结构相同。
[0008]优选的，所述第一分支线路中的变送器单元为进渣温度参数变送器PT2，所述第二分支线路中的变送器单元为出渣温度参数变送器PT3，所述第三分支线路中的变送器单元为回水温度参数变送器PT4。
[0009]优选的，所述纯迟延发生器M1的纯迟延时间为60s。
[0010]优选的，所述超前滞后发生器M4的超前时间S1为0s，所述超前滞后发生器M4的滞后时间S2为5s。
[0011]根据上述的基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统的方法，具体包括以下步骤：
[0012]S1：将所述自动控制输出指令PT1将原有的冷渣器数据信息i1输入至加法器单元M13中；
[0013]S2：第一分支线路中的进渣温度参数变送器获取数据信息i2传输至纯迟延发生器M1和减法器单元M2；
[0014]S3：纯迟延发生器M1对接收到的数据信息i2进行数据处理得到i2纯迟延60s后的值o1，所述纯迟延发生器M1将数据o1输入至减法器单元M2；
[0015]S4：所述减法器单元M2对数据o1和i3进行分析处理确定冷渣器进渣温度每分钟变化率o2；
[0016]S5：进渣温度每分钟变化率o2通过函数发生器M3拟合成冷渣器频率增减动作量信号o3；
[0017]S6：冷渣器频率增减动作量信号o3经过超前滞后发生器M4滤波后确定滤波值o4，将滤波值o4输入至加法器单元M13；
[0018]S7：所述第二分支线路、第三分支线路重复步骤S2
‑
S6，确定出渣温度每分钟变化率、回水温度每分钟变化率分别通过函数发生器拟合成冷渣器频率增减动作量信号再经超前滞后发生器滤波后输入至加法器单元M13；
[0019]S8：所述加法器单元M13整合步骤S1、S6和S7中的数据得到最终冷渣器自动控制输出指令o
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。
[0020]本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：
[0021]本专利技术解决了冷渣器调节不及时、不智能引发冷渣器堵渣、流渣、排渣超温等异常工况继而影响机组安全运行的技术问题，本专利技术是根据冷渣器堵渣、流渣、排渣超温等异常工况与冷渣器各项参数进渣温度、出渣温度、回水温度之间的比例关系，在常规冷渣器PID控制策略的基础上，通过引入前馈量控制，将冷渣器进渣温度、出渣温度、回水温度的每分钟变化率分别通过函数发生器拟合成冷渣器频率增减动作量信号经超前滞后发生器滤波后分别叠加到原有冷渣器PID自动控制回路中，从而更加及时、更加智能地调节床压、进渣温度、出渣温度、回水温度，降低人工处理冷渣器异常带来的烧伤烫伤风险，减轻人工劳动
强度，确保冷渣器安全、连续、稳定运行，同时也保证机组安全稳定运行。
附图说明
[0022]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。
[0023]图1为本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0024]如图所示，基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统，包括自动控制输出指令PT1、若干条分支线路和加法器单元M13，所述自动控制输出指令PT1和若干条所述分支线路的输出端口接至所述加法器单元M13的输入端口，所述加法器单元M13的输出端口输出最终的冷渣器自动控制指令0
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。
[0025]若干条所述分支线路包括第一分支线路、第二分支线路和第三分支线路，所述第一分支线路包括进渣温度参数变送器PT2、纯迟延发生器M1和超前滞后发生器M4，所述进渣温度参数变送器PT2的输出端分为两条线路分别接至纯迟延发生器M1的输入端和减法器单元M2的输入端i3，所述纯迟延发生器M1的纯迟延时间为60s，所述纯迟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统，其特征在于，包括自动控制输出指令PT1、若干条分支线路和加法器单元M13，所述自动控制输出指令PT1和若干条所述分支线路的输出端口接至所述加法器单元M13的输入端口，所述加法器单元M13的输出端口输出最终的冷渣器自动控制指令0
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；若干条所述分支线路包括第一分支线路、第二分支线路和第三分支线路，所述第一分支线路包括变送器单元、纯迟延发生器M1和超前滞后发生器M4，所述变送器单元的输出端分为两条线路分别接至纯迟延发生器M1的输入端和减法器单元M2的输入端i3，所述纯迟延发生器M1的输出端与所述减法器单元M2的输入端i4相连，所述减法器单元M2对接收到的数据信息进行处理后输出至函数发生器M3，函数发生器M3的输出端口接至所述超前滞后发生器M4的输入端口，所述超前滞后发生器M4的输出端口与加法器单元M13连接；所述第二分支线路、第三分支线路与第一分支线路的结构相同。2.根据权利要求1所述的基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统，其特征在于，所述第一分支线路中的变送器单元为进渣温度参数变送器PT2，所述第二分支线路中的变送器单元为出渣温度参数变送器PT3，所述第三分支线路中的变送器单元为回水温度参数变送器PT4。3.根据权利要求2所述的基于前馈温度变化率的冷渣器智能调节控制系统，其特征在于，所述纯迟延发生器M1的纯迟延时间为60s。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钦，杜鸿飞，吕建，王建，刘建辉，白东海，侯瑞春，李晓军，温武，张志刚，闫星磊，贾峰生，芦山，李凯勇，
申请(专利权)人：山西世纪中试电力科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：