一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统及方法，其中，动叶可调型一次风机产生冷一次风，部分冷一次风经过空气预热器后加热为热一次风，另一部分冷一次风和热一次风进入磨煤机，同时给煤机将燃料煤送入磨煤机，燃料煤在磨煤机中被碾碎为煤粉，冷、热一次风在磨煤机混合后将煤粉输送至锅炉炉膛内燃烧；燃料煤流量表和热一次风压力表输出端连接至一次风压力动态自适应优化控制模块的输入端，一次风压力动态自适应优化控制模块输出端接至动叶可调型一次风机的输入端用于控制一次风机动叶。该方法采用间歇动态自适应一次风控制优化前馈校正回路的一次风压力控制，系统自动判断一次风压力是否满足当前工况要求。自动判断一次风压力是否满足当前工况要求。自动判断一次风压力是否满足当前工况要求。

【技术实现步骤摘要】
一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统及方法


[0001]本专利技术属于火力发电厂的自动控制领域，具体涉及一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统及方法。

技术介绍

[0002]在火力发电厂机组中一次风是指煤粉从煤粉管道随煤粉一起送入炉膛的空气，其主要作用为携带煤粉携带着煤粉一起进入炉膛，满足煤粉燃烧完成预热、燃烧两个阶段所需要的空气，是燃料燃烧时总共所必需加给的实际空气量中的最主要部分。一次风压指空预器后热一次风母管压力。而一次风压调节是指通过控制系统的控制作用保持一次风压的稳定。在电厂燃煤机组中，一次风是锅炉的燃料输送系统的主要动力来源。一次风压的高低直接影响煤粉的喷射，一次风机控制需维持热一次风压力的大致稳定。否则磨煤机内存粉会因一次风压不稳而忽多忽少，导致炉膛负压、主汽压力等关键参数频繁波动，影响炉膛效率和燃烧的安全性，轻则火焰燃烧不稳，重则引起炉膛灭火甚至炉膛爆炸。
[0003]传统的控制方案一般为：根据进入锅炉的给煤量产生一次风压的设定值，另外运行员可在设定范围内对设定值进行偏置，将测量的热一次风压力作为被调量，通过PID控制器进行控制，以维持一次风压在设定值附近。但是部分工况如负荷变化或煤质变化导致给煤量快速变化，或在启、停磨煤机磨煤机冷热风门开关时会引起一次风压扰动。常规PID控制无法快速消除扰动，而且可能会造成压力超调。一次风压力的扰动会导致炉膛负压、主汽压力等关键参数波动，此时需运行员频繁人为干预一次风机动叶以维持压力稳定，若干预不及时可能会影响炉膛效率和燃烧的安全性。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统及方法。
[0005]本专利技术采用如下技术方案来实现的：
[0006]一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，包括动叶可调型一次风机、给煤机、磨煤机、空气预热器、燃料煤流量表、热一次风压力表和一次风压力动态自适应优化控制模块；
[0007]动叶可调型一次风机产生冷一次风，部分冷一次风经过空气预热器后加热为热一次风，另一部分冷一次风和热一次风进入磨煤机，同时给煤机将燃料煤送入磨煤机，燃料煤在磨煤机中被碾碎为煤粉，冷、热一次风在磨煤机混合后将煤粉输送至锅炉炉膛内燃烧；
[0008]燃料煤流量表和热一次风压力表输出端连接至一次风压力动态自适应优化控制模块的输入端，一次风压力动态自适应优化控制模块输出端接至动叶可调型一次风机的输入端用于控制一次风机动叶。
[0009]本专利技术进一步的改进在于，另一部分冷一次风经过磨煤机冷一次风门进入磨煤机。
[0010]本专利技术进一步的改进在于，热一次风经过磨煤机热一次风门进入磨煤机。
[0011]本专利技术进一步的改进在于，燃料煤流量表用于测量进入锅炉的燃料量FF，单位t/h。
[0012]本专利技术进一步的改进在于，热一次风压力表用于测量热一次风压力PA，单位kPa。
[0013]本专利技术进一步的改进在于，一次风压力动态自适应优化控制模块用于产生一次风机动叶控制指令AO，单位％。
[0014]一种采用间歇动态自适应一次风控制的方法，该方法基于所述的一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，包括：
[0015]根据燃料煤流量表测量得到的进入锅炉的燃料量FF得到一次风压力动态自适应优化控制模块控制的压力目标值基准值PAS0，操作员在设定范围内对PAsp0进行修正，如在
‑
0.3～+0.3kPa范围内进行修正，修正后得到一次风压力动态自适应优化控制模块控制的一次风压力目标值PAsp；根据热一次风压力表测量得到的热一次风压力PA，计算得出的热一次风压力PA实际变化率DPA，比较压力目标值PAsp与热一次风压力PA，得到热一次风压力PA与压力目标值PAsp的差值
△
PA，
△
PA＝PA
‑
PAsp；压力变化率目标值DPAS与
△
PA为固定函数关系，根据
△
PA得到压力变化率目标值DPAS，比较压力变化率目标值DPAS与实际变化率DPA，得到实际压力变化率DPA与压力变化率目标值DPAS的差值
△
DPA，
△
DPA＝DPA
‑
DPAS；
[0016]一次风压力动态自适应优化控制模块包含间歇动态自适应一次风控制优化前馈校正回路，间歇动态自适应一次风控制优化前馈校正回路根据系统产生的
△
PA和
△
DPA信号产生自适应一次风控制优化前馈校正回路产生控制指令前馈DAO。
[0017]本专利技术进一步的改进在于，根据热一次风压力PA与压力目标值PAsp的差值
△
PA、实际压力变化率DPA与压力变化率目标值DPAS的差值
△
DPA判断一次风压力是否满足当前工况要求；
[0018]具体为若
△
PA、
△
DPA均在设定范围，如
△
PA在
‑
0.08～0.08kPa，且
△
DPA在
‑
0.1～0.1kPa/min时，认为一次风压力满足设定值要求，且实际一次风压力变化率也满足要求，此时自适应一次风控制优化前馈校正回路产生的自适应一次风控制优化前馈DAO输出以设定速度变化至0，即维持常规PID控制；若
△
PA、
△
DPA超出设定范围，即
△
PA<
‑
0.08kPa或
△
PA>0.08kPa或
△
DPA<
‑
0.1kPa/min或
△
DPA>0.1kPa/min时，认为一次风压力或一次风压力变化率不满足当前工况要求，此时自适应一次风控制优化前馈校正回路产生自适应一次风控制优化前馈DAO，通过优化前馈DAO快速动作一次风机动叶指令，恢复一次风压稳定。
[0019]本专利技术至少具有如下有益的技术效果：
[0020]本专利技术提供的一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统及方法，采用间歇动态自适应一次风控制优化前馈校正回路的一次风压力控制，系统自动判断一次风压力是否满足当前工况要求，若系统判断一次风压力不满足当前工况要求时，系统内部自适应一次风控制优化前馈校正回路产生自适应一次风控制优化前馈，通过优化前馈快速动作一次风机动叶指令，恢复一次风压稳定。实现燃料变化、磨煤机启停一次风冷热风门开关等扰动时一次风压力快速稳定于设定值附近(
±
0.1kPa之内)，能有效避免常规PID控制经常出现的超调现象，保证锅炉燃烧的安全性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的结构示意图。
[0022]附图标记说明：
[0023]1为动叶可调型一次风机，2为给煤机，3为磨煤机，4为空气预热器，5为锅炉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，其特征在于，包括动叶可调型一次风机(1)、给煤机(2)、磨煤机(3)、空气预热器(4)、燃料煤流量表(8)、热一次风压力表(9)和一次风压力动态自适应优化控制模块(10)；动叶可调型一次风机(1)产生冷一次风，部分冷一次风经过空气预热器(4)后加热为热一次风，另一部分冷一次风和热一次风进入磨煤机(3)，同时给煤机(2)将燃料煤送入磨煤机(3)，燃料煤在磨煤机(3)中被碾碎为煤粉，冷、热一次风在磨煤机混合后将煤粉输送至锅炉炉膛(5)内燃烧；燃料煤流量表(8)和热一次风压力表(9)输出端连接至一次风压力动态自适应优化控制模块(10)的输入端，一次风压力动态自适应优化控制模块(10)输出端接至动叶可调型一次风机(1)的输入端用于控制一次风机动叶。2.根据权利要求1所述的一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，其特征在于，另一部分冷一次风经过磨煤机冷一次风门(6)进入磨煤机(3)。3.根据权利要求1所述的一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，其特征在于，热一次风经过磨煤机热一次风门(7)进入磨煤机(3)。4.根据权利要求1所述的一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，其特征在于，燃料煤流量表(8)用于测量进入锅炉的燃料量FF，单位t/h。5.根据权利要求1所述的一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，其特征在于，热一次风压力表(9)用于测量热一次风压力PA，单位kPa。6.根据权利要求1所述的一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，其特征在于，一次风压力动态自适应优化控制模块(10)用于产生一次风机动叶控制指令AO，单位％。7.一种采用间歇动态自适应一次风控制的方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至6中任一项所述的一种采用间歇动态自适应一次风控制的系统，包括：根据燃料煤流量表(8)测量得到的进入锅炉的燃料量FF得到一次风压力动态自适应优化控制模块(10)控制的压力目标值基准值PAS0，操作员在设定范围内对PAsp0进行修正，如在
‑
0.3～+0.3kPa范围内进行修正，修正后得到一次风压力动态自适应优化控制模块(10)控制的一次风压力目标值PAsp；根据热一次风压力表(9)测量得到的热一次风压力PA，计算得出的热一次风压力PA实际变化率DPA，比较压力目标值PAsp与热一次风压力PA，得到热一次风压力PA与压力目标值PAsp的差值
△
PA，
△
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，王林，崔战兵，吕永涛，王倩，昌鹏，
申请(专利权)人：华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：