[发明专利]一种掺烧高炉煤气的煤粉炉智能燃烧优化控制方法

说明书

本发明公开一种掺烧高炉煤气的煤粉炉智能燃烧优化控制方法，包括以下内容：（1）负荷控制回路的多目标协调控制：以主蒸汽压力为主控制目标，综合考虑的煤粉量和高炉煤气量的总燃料量调节给粉机，稳定锅炉负荷；以高炉煤气压力为辅助控制目标，根据高炉煤气压力安全范围区间，调节高炉煤气阀门开度。（2）自适应一次风压力的送风控制及二次风门协调控制回路：根据高炉煤气掺烧量的不同，自适应一次风压设定值，并在二次风门调整时，同步调整送风机变频，保持一次风压力的稳定。（3）自寻优二次风控制回路：通过含氧量自寻优功能，寻找最佳燃烧工况的含氧量，根据含氧量调整二次风门开度，提高燃烧效率，实现节能降耗。

技术领域

本发明涉及冶金行业煤粉炉控制领域，尤其涉及一种掺烧高炉煤气的煤粉炉智能燃烧优化控制方法。

背景技术

随着冶金企业生产能力的不断提高，高炉生产产生的高炉煤气量也不断增大。为进一步减少高炉煤气放散，合理利用能源，针对这一问题提出了解决方法，即通过技术改造实现了煤粉炉掺烧高炉煤气的目标，既节约能源，又减少了环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。

但在掺烧高炉煤气后，对煤粉炉产生了一系列的锅炉燃烧影响。原有的锅炉稳定性被打破，原有的控制方案不能很好的适应新的工况，且冶金行业煤气管网压力波动较大，这就导致掺烧后的煤粉炉大多数在手动运行；煤气管网压力波动大，手动操作不能满足蒸汽压力的稳定，直接影响发电效率；煤气管网压力的波动也很大程度影响进入炉膛的煤气量，进而影响煤粉炉一次风压力，造成给粉机给粉不稳定，堵粉和喷粉情况频发，影响锅炉运行安全和负荷稳定。

综上所述，为了降低操作人员的劳动强度，提高系统运行的稳定性和安全性，避免不必要的能源浪费，在煤粉炉掺烧高炉煤气锅炉领域，急需寻求一种掺烧高炉煤气的煤粉炉智能燃烧优化控制方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种掺烧高炉煤气的煤粉炉智能燃烧优化控制方法，保证掺烧高炉煤气的煤粉炉负荷的稳定，一次风压力的稳定，实现一次风压的智能调节，含氧量的自动寻优，进而实现锅炉的节能环保运行。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案：

一种掺烧高炉煤气的煤粉炉智能燃烧优化控制方法，包括如下方案：（1）负荷控制回路的多目标协调控制：以主蒸汽压力为主控制目标，以高炉煤气压力为辅助控制目标，在保证锅炉负荷稳定的前提下，提高高炉煤气的使用率，以节约煤粉。用主蒸汽压力控制模块，计算需要的总燃料量设定值，根据能量平衡原理，以综合考虑的煤粉量和高炉煤气量的总燃料量作为测量值，根据煤粉量调节模调节，调节给粉机；另一方面，以高炉煤气压力为控制目标，根据高炉煤气压力安全范围区间，利用高炉煤气压力控制模块，调节高炉煤气阀门开度。（2）自适应一次风压力的送风控制及二次风门协调控制回路：提出自适应一次风压力概念，根据高炉煤气掺烧量的不同，自适应一次风压设定值，根据一次风压调节模块，调整送风机变频，保持一次风压力稳定在设定风压。在二次风门调整时，通过二次风门协调控制，同步调整送风机变频以保持一次风压不变。（3）含氧量控制回路：通过含氧量设定值与实际值比较，调整二次风门开度，保持含氧量实际值在设定值附近。其中，含氧量设定值通过含氧量自寻优功能，寻找满足最佳燃烧工况的含氧量，提高燃烧效率，实现节能降耗。

所述（1）中所述多目标协调控制，根据其控制目标的不同，采用解耦的的方法，将各自目标独立开来，再加以能量平衡算法，对其中一个目标进行补偿。

所述（1）中所述能量平衡，是根据高炉煤气热值、高炉煤气流量和煤粉热值，来计算出相同热值的煤粉量。增加或减少的高炉煤气量以同热值总量的煤粉减少或增加，达到稳定炉膛燃烧热值，稳定负荷的目标。