一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于DCS控制的炉膛压力智能吹扫系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及自动化
，具体涉及一种基于
DCS
控制的炉膛压力智能吹扫系统及其控制方法
。

技术介绍

[0002]火电机组热工炉膛压力测点在炉膛负压调节系统运行中起到至关重要的作用，炉膛压力高低测点保护作为锅炉主保护，在防止电力生产重大事故的二十五项重点要求明确规定：锅炉炉膛压力保护装置在机组运行中严禁退出，在退出保护期间无法有效保证锅炉安全运行
。
因此该测点堵塞造成保护失灵将给锅炉带来无法估量的灾难性的后果
。
[0003]但该测点取样装置在实际运行中经常因为堵灰造成测点故障退出运行，检修维护人员为了处理堵塞，需要退出锅炉炉膛压力高
、
低保护对取样管进行吹扫，不但危险性大，而且无法彻底消除锅炉炉膛负压取样管频繁堵灰的缺陷
。
大部分情况是在机组停运检修过程进行检查清堵，往往此时已经堵塞的较为严重，加大了处理的难度，增加检修工作量
。
[0004]目前改善该测点的可靠性与防止堵塞方面有研究取得一定成果：比如在取样装置的改进方面，利用流体力学的动压补偿方法改进的补偿式风压测量防堵吹扫装置；也有采用就地加装
PLC
控制装置进行反吹扫
、
在
DCS
系统增加手动程控反吹扫装置
。
但是这些装置多半采用定期吹扫或者通过人工判断的方式进行吹扫，都无法及时预判负压取样异常情况，并及时加以处理
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于
DCS
控制的炉膛压力智能吹扫系统及其控制方法用于解决上述问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种基于
DCS
控制的炉膛压力智能吹扫系统，包括热工集散控制模块
、
测点取样管
、
取样回路
、
取样电磁阀
、
炉膛变送器
、
炉膛压力预测模块
、
吹扫回路
、
吹扫电磁阀及吹扫变送器，所述测点取样管的一端插装在炉膛压力测点上，另一端通过第一三通接头分别连接有取样回路和吹扫回路，所述取样回路的另一端设置有压力保护开关连接，所述吹扫回路的另一端与吹扫仪连接，所述取样电磁阀和吹扫电磁阀分别设置在所述取样回路和扫吹回路上用于控制回路开关，所述炉膛变送器通过第二三通接头连接在所述取样回路上，其用于测量炉膛压力实际值，所述吹扫变送器通过第三三通接头连接在所述吹扫回路上，其用于测量取量样管压力实际值，所述炉膛压力预测模块用于生成炉膛压力预测值，所述取样电磁阀
、
炉膛变送器
、
炉膛压力预测模块
、
吹扫电磁阀
、
吹扫变送器
、
压力保护开关及吹扫仪均与所述热工集散控制模块通信连接
。
[0008]优选地，所述取样电磁阀和吹扫电磁阀均包括两组
。
[0009]优选地，还包括炉膛压力监视与吹扫展示模块，所述炉膛压力监视与吹扫展示模块用于对炉膛压力和吹扫状态进行展示
。
[0010]一种基于
DCS
控制的炉膛压力智能吹扫系统的控制方法，包括以下步骤：
[0011]S1、
分别在炉膛上的多个炉膛压力测点设置一组测点取样管，并将所述炉膛压力预测模块和各所述测点取样管上连接的取样电磁阀
、
炉膛变送器
、
吹扫电磁阀
、
吹扫变送器及压力保护开关接入热工集散控制模块进行智能吹扫程序控制；
[0012]S2、
通过所述炉膛压力预测模块构建炉膛压力软测量模型；
[0013]S3、
初始状态下，吹扫电磁阀呈关闭状态，测量电磁阀呈开启状态，炉膛压力软测量模型生成当前炉膛压力预测值，并通过所述炉膛变送器对当前炉膛压力实际值进行测量；
[0014]S4、
所述热工集散控制模块根据当前
S3
获取的炉膛压力预测值和炉膛压力实际值对测点取样管状态进行判断，若所述测点取样管状态存在异常，则输出故障报警，并对故障类型进行判断，并触发吹扫指令进入步骤
S5
；
[0015]S5、
所述热工集散控制模块对故障报警的所述测点取样管对应的炉膛变送器和压力保护开关的信号进行保位处理，控制所述测量电磁阀关闭，吹扫所述电磁阀开启，所述热工集散控制模块根据所述测点取样管的异常情况设置吹扫时间，吹扫仪通过吹扫回路对所述测点取样管进行吹扫；
[0016]S6、
吹扫过程中，所述吹扫变送器对测点取样管压力实际值进行实时测量，并根据取样管压力实际值判断所述取样管是否吹通，若提前吹通或吹扫时间结束，则关闭所述吹扫电磁阀，待所述吹扫变送器监测到所述测点取样管内无残余吹扫气，则开启所述取样电磁阀，所述炉膛变送器恢复对炉膛压力实际值的正常测量；
[0017]S7、
所述炉膛压力软测量模型生成当前炉膛压力预测值，并通过炉膛变送器对当前炉膛压力实际值进行测量，所述热工集散控制模块根据当前获取的炉膛压力预测值和炉膛压力实际值进行对比，若二者相接近，解除对炉膛变送器和压力保护开关的信号保位处理，开放炉膛压力相关逻辑回路的调节保护功能
。
[0018]优选地，步骤
S2
中所述炉膛压力预测模块构建炉膛压力软测量模型具体步骤为：
[0019]S21、
获取炉膛火电机组运行参数；
[0020]S22、
对所述炉膛火电机组运行参数进行分析判断，选取炉膛压力备选相关参数；
[0021]S23、
对所述炉膛压力备选相关参数进行相关性分析计算，得出各个备选相关参数的贡献率，并根据贡献率选取炉膛压力相关参数；
[0022]S24、
通过
Mapminmax
函数对所述炉膛压力相关参数进行数据归一化处理，选取所述炉膛火电机组其中一天的运行参数作为模型训练与学习原始数据；
[0023]S25、
对所述模型训练与学习原始数据进行采样，设置采样间隔为
20s
，获取
4320
组炉膛压力相关参数的有效数据；
[0024]S26、
选取其中
300
组炉膛压力相关参数的有效数据作为炉膛压力软测量模型的训练样本，并对所述训练样本进行数据优化；
[0025]S27、
选取径向基核函数作为模型核函数，通过优化好的训练样本进行模型训练，构建炉膛压力软测量模型
。
[0026]优选地，所述炉膛压力相关参数包括一次风机电流
、
一次风量
、
二次风量
、
送风机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
DCS
控制的炉膛压力智能吹扫系统，其特征在于：包括热工集散控制模块
、
测点取样管
、
取样回路
、
取样电磁阀
、
炉膛变送器
、
炉膛压力预测模块
、
吹扫回路
、
吹扫电磁阀及吹扫变送器，所述测点取样管的一端插装在炉膛压力测点上，另一端通过第一三通接头分别连接有取样回路和吹扫回路，所述取样回路的另一端设置有压力保护开关连接，所述吹扫回路的另一端与吹扫仪连接，所述取样电磁阀和吹扫电磁阀分别设置在所述取样回路和扫吹回路上用于控制回路开关，所述炉膛变送器通过第二三通接头连接在所述取样回路上，其用于测量炉膛压力实际值，所述吹扫变送器通过第三三通接头连接在所述吹扫回路上，其用于测量取量样管压力实际值，所述炉膛压力预测模块用于生成炉膛压力预测值，所述取样电磁阀
、
炉膛变送器
、
炉膛压力预测模块
、
吹扫电磁阀
、
吹扫变送器
、
压力保护开关及吹扫仪均与所述热工集散控制模块通信连接
。2.
如权利要求1所述的一种基于
DCS
控制的炉膛压力智能吹扫系统，其特征在于：所述取样电磁阀和吹扫电磁阀均包括两组
。3.
如权利要求1所述的一种基于
DCS
控制的炉膛压力智能吹扫系统，其特征在于：还包括炉膛压力监视与吹扫展示模块，所述炉膛压力监视与吹扫展示模块用于对炉膛压力和吹扫状态进行展示
。4.
一种如权利要求1‑3任一项所述的基于
DCS
控制的炉膛压力智能吹扫系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
分别在炉膛上的多个炉膛压力测点设置一组测点取样管，并将所述炉膛压力预测模块和各所述测点取样管上连接的取样电磁阀
、
炉膛变送器
、
吹扫电磁阀
、
吹扫变送器及压力保护开关接入热工集散控制模块进行智能吹扫程序控制；
S2、
通过所述炉膛压力预测模块构建炉膛压力软测量模型；
S3、
初始状态下，吹扫电磁阀呈关闭状态，测量电磁阀呈开启状态，炉膛压力软测量模型生成当前炉膛压力预测值，并通过所述炉膛变送器对当前炉膛压力实际值进行测量；
S4、
所述热工集散控制模块根据当前
S3
获取的炉膛压力预测值和炉膛压力实际值对测点取样管状态进行判断，若所述测点取样管状态存在异常，则输出故障报警，并对故障类型进行判断，并触发吹扫指令进入步骤
S5
；
S5、
所述热工集散控制模块对故障报警的所述测点取样管对应的炉膛变送器和压力保护开关的信号进行保位处理，控制所述测量电磁阀关闭，吹扫所述电磁阀开启，所述热工集散控制模块根据所述测点取样管的异常情况设置吹扫时间，吹扫仪通过吹扫回路对所述测点取样管进行吹扫；
S6、
吹扫过程中，所述吹扫变送器对测点取样管压力实际值进行实时测量，并根据取样管压力实际值判断所述取样管是否吹通，若提前吹通或吹扫时间结束，则关闭所述吹扫电磁阀，待所述吹扫变送器监测到所述测点取样管内无残余吹扫气，则开启所述取样电磁阀，所述炉膛变送器恢复对炉膛压力实际值的正常测量；
S7、
所述炉膛压力软测量模型生成当前炉膛压力预测值，并通过炉膛变送器对当前炉膛压力实际值进行测量，所述热工集散控制模块根据当前获取的炉膛压力预测值和炉膛压力实际值进行对比，若二者相接近，解除对炉膛变送器和压力保护开关的信号保位处理，开放炉膛压力相关逻辑回路的调节保护功能
。5.
如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱威虔，张钧玮，麦维，严晓东，
申请(专利权)人：厦门华夏国际电力发展有限公司，
类型：发明
国别省市：