[发明专利]一种基于DCS系统的锅炉送风量优化调节技术

说明书

本发明公开了一种基于DCS系统的锅炉送风量优化调节技术，在DCS系统中建立锅炉燃煤热值软测量模型，基于燃煤热值软测量模型建立氧量软测量模型，通过氧量软测量模型控制漏风系数，获取二次风密度、烟气密度的DCS计算值，同时对锅炉残余氧量及烟气含碳量进行监测，其中，残余氧量包括未完全燃烧氧量和过量空气氧量，其可对氧量软测量模型形成反馈；通过漏风系数、二次风密度、烟气密度以及残余氧量获取氧量软测量模型的最终氧量软测量值，将最终氧量软测量值和省煤器出口两个氧量测点的测量值经过DCS时间处理后，最后选择最佳氧量输出值来修正锅炉送风量。本发明有效提高了锅炉燃烧效率，达到节能减排的目的。

【技术领域】

本发明属于燃煤发电技术领域，具体涉及一种基于DCS系统的锅炉送风量优化调节技术。

【背景技术】

目前测量烟气含氧量的氧量分析仪维护费用高，使用寿命短，而且烟气中的氧量是沿烟气流动方向变化、分布很不均匀，氧化锆受取样位置及探头伸入长度不足、测温元件漂移、法兰盘变形漏风、锆头磨损及老化等影响导致测量不准确，国内大多数火电厂仅将氧量值作为运行监测参考，投入自动效果不好，难以实现风量优化控制，达不到节能减排目的。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种基于DCS系统的锅炉送风量优化调节技术，以解决上述问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于DCS系统的锅炉送风量优化调节技术，在DCS系统中建立锅炉燃煤热值软测量模型，基于燃煤热值软测量模型建立氧量软测量模型，通过氧量软测量模型控制漏风系数，获取二次风密度、烟气密度的DCS计算值，同时对锅炉残余氧量及烟气含碳量进行监测，其中，残余氧量包括未完全燃烧氧量和过量空气氧量，其可对氧量软测量模型形成反馈；通过漏风系数、二次风密度、烟气密度以及残余氧量获取氧量软测量模型的最终氧量软测量值，将最终氧量软测量值和省煤器出口两个氧量测点的测量值经过DCS时间处理后，选择最佳氧量输出值来修正送风量。

作为优选，在锅炉燃煤热值软测量模型以及氧量软测量模型中，锅炉每完全燃烧1kg煤所需的理论空气量Qr和理论烟气容积Qft为：

Qr＝0.0889(Cny+0.375Sny)+0.265Hny-0.0333Onym³/kg

Qft＝1.866(Cny/100)+0.7(Sny/100)+11.1(Hny/100)+1.24(Wny/100)+0.8(Nny/100)+0.79Qrm³/kg

式中，Cny、Hny、Ony、Nny、Sny、Any、Wny为煤的收到基元素含量。

作为优选，所述锅炉残余氧量O₂的计算公式为

O₂＝(Qv-Qr×By)×21/[Qv+(Qft-Qr)×Bv]m³

式中，Qv为进入炉膛的总风量；Bv为进入炉膛的总煤量。

作为优选，在控制漏风系数时，其原理公式为：式中，Ar为实际的漏风系数，A为给定的漏风系数，△P为锅炉风烟差压，k为常数。

作为优选，所述烟气含碳量测定是通过在锅炉烟道中安装并入氧量软测量模型的在线监测装置来实现。

作为优选，所述烟气含碳量可用于判断残余氧量中的主要成分，当烟气含碳量大于煤完全燃烧的烟气含碳量时，则残余氧量主要为未完全燃烧氧量，反之，则残余氧量主要为过量空气氧量。

作为优选，所述未完全燃烧氧量和过量空气氧量对氧量软测量模型的反馈为负反馈。

在其中一个实施例中，所述最佳氧量输出值为最终氧量软测量值、省煤器出口两个氧量测点测量值这三者中数值大小居中的测量值。