[发明专利]一种BFG锅炉送风优化控制方法

说明书

一种BFG锅炉送风优化控制方法，包括如下步骤：将目标BFG锅炉的烟气氧量设定值减去烟气含氧量测量值得到烟气氧量偏差信号；将烟气氧量偏差信号输入PI控制器，PI控制器基于控制参数计算PI运算输出量；将高炉煤气总管煤气流量换算得到风量指令；将风量指令经氧量修正指令计算得出风量给定值；将风量给定值减去实测总风量得到送风量调节偏差信号；送风量调节偏差信号经过PI运算得到送风机变频输入量；通过送风机变频输入量调节送风机出力。本发明既使送风变频控制响应烟气含氧量偏差变化对送风量进行连续调节，又能快速响应燃料量的变化，从而稳定锅炉燃烧，抑制系统内扰，提高发电机组运行稳定性。

技术领域

本发明属于热工自动控制技术领域，具体涉及一种BFG（Blast Furnace Gas）锅炉的送风优化控制方法。

背景技术

钢厂炼钢过程中，大量产生高炉煤气，配套建设的BFG锅炉将高炉煤气充分燃烧并转化为电能量，实现资源的二次利用。

对于常规的燃煤电厂，负荷调节一般都是根据电负荷来定汽机的负荷，汽机负荷变化反映到主蒸汽压力的变化，然后锅炉根据主蒸汽压力来调节进口燃料量。BFG锅炉的燃料直接取自钢厂高炉煤气管网，与燃煤电厂相比，没有燃料制备的过程，但高炉煤气的用量受钢厂产气量和钢厂其它用户的影响。BFG锅炉燃料量的控制主要听从钢厂能源调度的安排，一般不能根据发电量调节，而是反过来，根据高炉煤气的量来确定机组的发电量。由于直接取自高炉煤气管网，高炉煤气的压力波动很大，在BFG锅炉的自动控制中燃烧调节很难投自动，某电厂自投运以来，燃烧调节一直运行不稳定，高炉煤气压力波动还影响炉膛负压的自动调节，使炉膛负压的自动调节也不是很稳定。炉膛负压的波动会对过热气温控制产生持续的扰动，加剧了减温水调阀的动作频率，缩短减温水调阀的使用寿命。

送风量的调节即是BFG锅炉的燃烧调节。该调节回路的延迟特别大，直接用烟气含氧量来校正送风量是无法满足调节要求的。根据热量平衡原理，当燃料热值和送风量达到一个恰当的配比时锅炉的燃烧最充分。因为高炉煤气的热值没有直接测量的手段，所以采用高炉煤气的流量来代替热值和送风量平衡。实际上的送风量调节是根据高炉煤气流量经函数f₂(x)换算后再由氧量校正得到的风量给定值，通过增减送风变频的频率，调节送风机的转速。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种BFG锅炉送风优化控制方法，能够在钢厂送来的燃料量变化时，既使送风变频控制响应烟气含氧量偏差变化对送风量进行连续调节，又能快速响应燃料量的变化，从而稳定锅炉燃烧，抑制系统内扰，提高发电机组运行稳定性

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种BFG锅炉送风优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将目标BFG锅炉的烟气氧量设定值SP减去通过氧化锆氧量变送器测量得出的烟气含氧量测量值PV得到烟气氧量偏差信号△Ox；

步骤二：将烟气氧量偏差信号△Ox输入PI控制器，PI控制器基于控制参数计算PI运算输出量U₀；

步骤三：将U₀经f₁(x)函数变换到0.8~1.2的系数区间得到氧量修正指令U_f1；

步骤四：将高炉煤气总管煤气流量经f₂(x)函数换算得到风量指令U_f2；

步骤五：将风量指令U_f2与氧量修正指令U_f1相乘得到风量给定值；

步骤六：将风量给定值减去通过风量变送器实测的总风量得到送风量调节偏差信号；

步骤七：送风量调节偏差信号经过PI运算得到送风机变频输入量；