本發(fā)明屬于煤粉鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤粉鍋爐總風(fēng)量計算在線自動修正方法及裝置。

背景技術(shù)：

煤粉鍋爐燃燒技術(shù)始見于1720年，20世紀(jì)20年發(fā)展成比較成熟的技術(shù)。煤粉爐是指以煤粉為燃料的懸燃爐。它的爐膛是用水冷壁爐墻圍成的大空間，磨碎的煤粉(顆粒直徑約為0.05－0.1mm)和空氣經(jīng)噴燃器混合后，噴入爐膛燃燒。煤粉的燃燒分著火前的準(zhǔn)備階段、燃燒階段和燃盡階段。與此相對應(yīng)，爐膛也可以分為三個區(qū)域：噴燃器出口附近為著火區(qū)，出口的上方為燃燒區(qū)，燃燒區(qū)之上部一直到爐膛出口為燃盡區(qū)。適用的煤種多，既可燒中、次煤或低熱值低煤，也可燒粘結(jié)性較強(qiáng)的煤，是現(xiàn)代燃煤鍋爐的主要形式，特別適合于發(fā)電廠的大型鍋爐，容量較大(d≥35t/h)的工業(yè)鍋爐也常常采用。

煤粉鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)的控制會直接影響到鍋爐燃燒，進(jìn)而影響鍋爐燃燒的各項過程參數(shù)。而鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)控制中總風(fēng)量的計算一般采用燃料系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)投入自動運行后，按照鍋爐說明書中提供的數(shù)據(jù)通過dcs系統(tǒng)計算生成所對應(yīng)的總風(fēng)量指令，并通過煙氣中氧體積分?jǐn)?shù)對總風(fēng)量指令進(jìn)行校正以保證燃料的富氧燃燒。這種方式會存在以下幾個缺點：

1、風(fēng)量標(biāo)定時的誤差、變送器采集的原始信號和漏風(fēng)量的誤差都會導(dǎo)致理論總風(fēng)量和實際總風(fēng)量出現(xiàn)偏差，原方法中對這一問題并未做任何處理，這也導(dǎo)致了總風(fēng)量計算的不準(zhǔn)確性。

2、在理論總風(fēng)量和實際總風(fēng)量偏差過大的情況下，一旦發(fā)生大負(fù)荷變化，在負(fù)荷變化過程中，氧體積分?jǐn)?shù)和燃燒都會發(fā)生很大的波動，嚴(yán)重時，會導(dǎo)致自動調(diào)節(jié)切手動甚至影響機(jī)組運行安全。

3、由于風(fēng)量調(diào)節(jié)的方式是通過風(fēng)機(jī)的動葉擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)，而風(fēng)量計算的不準(zhǔn)確會導(dǎo)致動葉擋板的不必要調(diào)整，會一定程度上的影響其使用壽命。

有鑒于此，亟需一種煤粉鍋爐總風(fēng)量計算在線自動修正方法及裝置，可以保證了煤粉鍋爐燃燒過程中各項參數(shù)的穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種煤粉鍋爐總風(fēng)量計算在線自動修正方法及裝置，以解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種煤粉鍋爐總風(fēng)量計算在線自動修正方法，包括如下步驟：

步驟1，獲取煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的初始理論總風(fēng)量，并用初始理論總風(fēng)量乘以氧體積分?jǐn)?shù)校正值，得到最終理論總風(fēng)量；其中，氧體積分?jǐn)?shù)校正值為0.8至1.2的系數(shù)；

步驟2，用煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的實際總風(fēng)量減去最終理論總風(fēng)量，得到總風(fēng)量偏差的差值，用差值除以鍋爐當(dāng)前負(fù)荷得到單位負(fù)荷下的單位風(fēng)量偏差；

步驟3，當(dāng)煤粉鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化時，自動計算當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的總風(fēng)量偏差，并用總風(fēng)量偏差加上最終理論總風(fēng)量，得到最終總風(fēng)量，作為最終總風(fēng)量指令；其中，單位風(fēng)量偏差在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)投入自動控制后自動鎖定，最終總風(fēng)量指令用于煙風(fēng)系統(tǒng)中送風(fēng)機(jī)風(fēng)量指令計算中。

進(jìn)一步地，步驟1中，初始理論總風(fēng)量通過煤粉鍋爐分散控制系統(tǒng)的邏輯組態(tài)計算得出；最終理論總風(fēng)量為根據(jù)煤粉鍋爐制造廠提供的負(fù)荷對應(yīng)風(fēng)量函數(shù)和通過氧體積分?jǐn)?shù)校正值共同計算及修正后的值。

進(jìn)一步地，步驟2中，實際總風(fēng)量為煤粉鍋爐任意負(fù)荷下通過風(fēng)量測量傳感器測量值并經(jīng)過風(fēng)量計算公式計算得出；單位風(fēng)量偏差在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)或氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)手動狀態(tài)時，跟蹤實時計算值，在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)為自動狀態(tài)時，跟蹤最后一個手動狀態(tài)周期的計算值。

進(jìn)一步地，步驟3中，總風(fēng)量偏差為中間過程計算變量，其值隨煤粉鍋爐負(fù)荷變化自動計算增減。

本發(fā)明還提供了一種煤粉鍋爐總風(fēng)量計算在線自動修正裝置，包括：

理論總風(fēng)量計算模塊，用于獲取煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的初始理論總風(fēng)量，并用初始理論總風(fēng)量乘以氧體積分?jǐn)?shù)校正值，得到最終理論總風(fēng)量；其中，氧體積分?jǐn)?shù)校正值為0.8至1.2的系數(shù)；

單位風(fēng)量偏差計算模塊，用于用煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的實際總風(fēng)量減去最終理論總風(fēng)量，得到總風(fēng)量偏差的差值，用差值除以煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷得到單位負(fù)荷下的單位風(fēng)量偏差；

最終總風(fēng)量計算模塊，用于當(dāng)煤粉鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化時，自動計算當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的總風(fēng)量偏差，并用總風(fēng)量偏差加上最終理論總風(fēng)量，得到最終總風(fēng)量，作為最終總風(fēng)量指令；其中，單位風(fēng)量偏差在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)投入自動控制后自動鎖定，最終總風(fēng)量指令用于煙風(fēng)系統(tǒng)中送風(fēng)機(jī)風(fēng)量指令計算中。

進(jìn)一步地，理論總風(fēng)量計算模塊具體用于：

通過煤粉鍋爐分散控制系統(tǒng)的邏輯組態(tài)計算得出初始理論總風(fēng)量；及

根據(jù)煤粉鍋爐制造廠提供的負(fù)荷對應(yīng)風(fēng)量函數(shù)和通過氧體積分?jǐn)?shù)校正值共同計算及修正后得出最終理論總風(fēng)量。

進(jìn)一步地，單位風(fēng)量偏差計算模塊具體用于：

在煤粉鍋爐任意負(fù)荷下通過風(fēng)量測量傳感器測量值并經(jīng)過風(fēng)量計算公式計算得出實際總風(fēng)量；及

當(dāng)單位風(fēng)量偏差在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)或氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)為手動狀態(tài)時，跟蹤實時計算值，在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)為自動狀態(tài)時，跟蹤最后一個手動狀態(tài)周期的計算值。

進(jìn)一步地，最終總風(fēng)量計算模塊具體用于：

將總風(fēng)量偏差作為中間過程計算變量，使其值隨煤粉鍋爐負(fù)荷變化自動計算增減。

借由上述方案，本發(fā)明煤粉鍋爐總風(fēng)量計算在線自動修正方法及裝置，保具備以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明針對風(fēng)量標(biāo)定時的誤差、變送器采集的原始信號和漏風(fēng)量的誤差導(dǎo)致的理論總風(fēng)量和實際總風(fēng)量的偏差做了處理，在計算中加入單位風(fēng)量偏差計算模塊用于計算煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)手動狀態(tài)下的單位風(fēng)量偏差，并能夠在計算煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)投入自動后自動鎖定，保證了任意負(fù)荷下投入自動都能夠進(jìn)行風(fēng)量偏差計算，進(jìn)而保證了總風(fēng)量計算的準(zhǔn)確性。

2、由于總風(fēng)量計算中加入了本發(fā)明的在線自動修正方法，保證了總風(fēng)量計算的準(zhǔn)確性，即使發(fā)生大負(fù)荷變化，在負(fù)荷變化過程中，氧體積分?jǐn)?shù)和燃燒也不會發(fā)生很大的波動，保證了機(jī)組的運行安全。

3、總風(fēng)量的準(zhǔn)確計算及在線修正能夠減少燃燒風(fēng)量調(diào)節(jié)過程中送風(fēng)機(jī)動葉擋板的不必要調(diào)整，會一定程度上的延長其使用壽命。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明鍋爐總風(fēng)量計算方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明鍋爐總風(fēng)量計算方法的計算邏輯示意圖；

圖3是本發(fā)明鍋爐總風(fēng)量計算裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是本發(fā)明氧體積分?jǐn)?shù)校正回路示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

參圖1及圖2所示，本實施例提供了一種煤粉鍋爐總風(fēng)量計算在線自動修正方法，包括如下步驟：

步驟s1，獲取煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的初始理論總風(fēng)量，并用初始理論總風(fēng)量乘以氧體積分?jǐn)?shù)校正值，得到最終理論總風(fēng)量f；其中，氧體積分?jǐn)?shù)校正值為0.8至1.2的系數(shù)。

步驟s1中，初始理論總風(fēng)量通過煤粉鍋爐分散控制系統(tǒng)的邏輯組態(tài)計算得出；最終理論總風(fēng)量f為根據(jù)煤粉鍋爐制造廠提供的負(fù)荷對應(yīng)風(fēng)量函數(shù)和通過氧體積分?jǐn)?shù)校正值共同計算及修正后的值。

步驟s2，用煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的實際總風(fēng)量m減去最終理論總風(fēng)量f，得到總風(fēng)量偏差的差值k，用差值除以鍋爐當(dāng)前負(fù)荷得到單位負(fù)荷下的單位風(fēng)量偏差k。

步驟s2中，步驟2中，實際總風(fēng)量m為任意鍋爐負(fù)荷下通過風(fēng)量測量傳感器測量值并經(jīng)過風(fēng)量計算公式計算得出；單位風(fēng)量偏差k在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)或氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)手動狀態(tài)時，跟蹤實時計算值，在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)自動狀態(tài)時，跟蹤最后一個手動狀態(tài)周期的計算值。

步驟s3，當(dāng)鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化時，自動計算當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的總風(fēng)量偏差k’，并用總風(fēng)量偏差k’加上最終理論總風(fēng)量f，得到最終總風(fēng)量，作為最終總風(fēng)量指令n；其中，單位風(fēng)量偏差k在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)投入自動控制后自動鎖定。

步驟s3中，總風(fēng)量偏差k’為中間過程計算變量，其值隨鍋爐負(fù)荷變化自動計算增減。最終總風(fēng)量指令n可用于用于煙風(fēng)系統(tǒng)中送風(fēng)機(jī)風(fēng)量指令計算中。

本實施例通過在計算中加入單位風(fēng)量偏差計算模塊用于計算煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)手動狀態(tài)下的單位風(fēng)量偏差，并能夠在計算煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)投入自動后自動鎖定，保證了任意負(fù)荷下投入自動都能夠進(jìn)行風(fēng)量偏差計算，進(jìn)而保證了總風(fēng)量計算的準(zhǔn)確性。

參圖3所示，本實施例還提供了一種煤粉鍋爐總風(fēng)量計算在線自動修正，包括：

理論總風(fēng)量計算模塊10，用于煤粉獲取鍋爐當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的初始理論總風(fēng)量，并用初始理論總風(fēng)量乘以氧體積分?jǐn)?shù)校正值，得到最終理論總風(fēng)量；其中，氧體積分?jǐn)?shù)校正值為0.8至1.2的系數(shù)。

單位風(fēng)量偏差計算模塊20，用于用煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的實際總風(fēng)量減去最終理論總風(fēng)量，得到總風(fēng)量偏差的差值，用差值除以煤粉鍋爐當(dāng)前負(fù)荷得到單位負(fù)荷下的單位風(fēng)量偏差；

最終總風(fēng)量計算模塊30，用于當(dāng)煤粉鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化時，自動計算當(dāng)前負(fù)荷對應(yīng)的總風(fēng)量偏差，并用總風(fēng)量偏差加上最終理論總風(fēng)量，得到最終總風(fēng)量，作為最終總風(fēng)量指令；其中，單位風(fēng)量偏差在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)投入自動控制后自動鎖定。

在本實施例中，理論總風(fēng)量計算模塊10具體用于：通過鍋爐分散控制系統(tǒng)的邏輯組態(tài)計算得出初始理論總風(fēng)量及根據(jù)鍋爐制造廠提供的負(fù)荷對應(yīng)風(fēng)量函數(shù)和通過氧體積分?jǐn)?shù)校正值共同計算及修正后得出最終理論總風(fēng)量。

在本實施例中，單位風(fēng)量偏差計算模塊20具體用于：在煤粉鍋爐任意負(fù)荷下通過風(fēng)量測量傳感器測量值并經(jīng)過風(fēng)量計算公式計算得出實際總風(fēng)量及當(dāng)單位風(fēng)量偏差在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)或氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)為手動狀態(tài)時，用于跟蹤實時計算值，在煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)為自動狀態(tài)時，用于跟蹤最后一個手動狀態(tài)周期的計算值。

在本實施例中，最終總風(fēng)量計算模塊30具體用于：將總風(fēng)量偏差作為中間過程計算變量，使其值隨鍋爐負(fù)荷變化自動計算增減。

在本實施例中，最終總風(fēng)量計算模塊30還用于將最終總風(fēng)量指令用于將最終總風(fēng)量指令用于煙風(fēng)系統(tǒng)中送風(fēng)機(jī)風(fēng)量指令計算中。

煤粉鍋爐的風(fēng)源主要來自于一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)的作用主要是通過一次風(fēng)輸送煤粉通過燃燒器送入爐膛，并提供一定的燃燒風(fēng)量，其風(fēng)量指令大小主要根據(jù)磨煤機(jī)送入爐膛煤粉的流量決定的，不受氧體積分?jǐn)?shù)的影響，因此在本處認(rèn)為不可調(diào)節(jié)量。送風(fēng)機(jī)的主要作用是供給燃料完全燃燒所需的氧體積分?jǐn)?shù)，并能使空氣和燃料充分混合，通過二次風(fēng)的擾動，使燃燒迅速、強(qiáng)烈、完全，送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量指令由計算總風(fēng)量減去一次風(fēng)量再經(jīng)氧體積分?jǐn)?shù)修正后得到，由此可見，其大小即受計算總風(fēng)量的影響，也受到氧體積分?jǐn)?shù)的影響，如前文所述，氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)為滯后調(diào)節(jié)，如圖2所示，在總風(fēng)量的計算中加入氧體積分?jǐn)?shù)校正回路，該回路的控制方式如圖4所示，其輸出為一個0.8到1.2的系數(shù)。通過計算得到修正后的總風(fēng)量后，減去一次風(fēng)量，得到送風(fēng)機(jī)風(fēng)量指令。

煤粉鍋爐的風(fēng)量計算過程看似簡單，實則對燃燒過程參數(shù)有著很大的影響，因此,如果單純采用原有的總風(fēng)量計算方式是不合理的。本發(fā)明的總風(fēng)量計算方案能極大地優(yōu)化煙風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)效果，且其控制組態(tài)簡單，通用性強(qiáng)，可大范圍應(yīng)用于煤粉鍋爐機(jī)組中，起到優(yōu)化燃燒、減少燃燒過程中的風(fēng)量擾動等作用。具體包括如下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明針對風(fēng)量標(biāo)定時的誤差、變送器采集的原始信號和漏風(fēng)量的誤差導(dǎo)致的理論總風(fēng)量和實際總風(fēng)量的偏差做了處理，在計算中加入單位風(fēng)量偏差計算模塊用于計算煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)手動狀態(tài)下的單位風(fēng)量偏差，并能夠在計算煤粉鍋爐送風(fēng)機(jī)和氧體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)投入自動后自動鎖定，保證了任意負(fù)荷下投入自動都能夠進(jìn)行風(fēng)量偏差計算，進(jìn)而保證了總風(fēng)量計算的準(zhǔn)確性。

2、由于總風(fēng)量計算中加入了本發(fā)明的在線自動修正方法，保證了總風(fēng)量計算的準(zhǔn)確性，即使發(fā)生大負(fù)荷變化，在負(fù)荷變化過程中，氧體積分?jǐn)?shù)和燃燒也不會發(fā)生很大的波動，保證了機(jī)組的運行安全。

3、總風(fēng)量的準(zhǔn)確計算及在線修正能夠減少燃燒風(fēng)量調(diào)節(jié)過程中送風(fēng)機(jī)動葉擋板的不必要調(diào)整，會一定程度上的延長其使用壽命。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。