循环流化床锅炉系统的控制方法与流程

本技术涉及循环流化床锅炉控制领域，具体而言，涉及一种循环流化床锅炉系统的控制方法、循环流化床锅炉系统的控制装置以及电子装置。

背景技术：

1、循环流化床锅炉可以实现运行的单回路自动控制，然而，循环流化床锅炉系统内部之间的互相影响和较大的反馈滞后可能导致给煤过氧燃烧或欠氧燃烧，从而增加化学不完全燃烧的损失，降低锅炉的转换效率和稳定性。

2、因此，亟需一种方法可以解决循环流化床锅炉系统的效率和稳定性不高的问题。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种循环流化床锅炉系统的控制方法、循环流化床锅炉系统的控制装置以及电子装置，以至少解决现有技术中循环流化床锅炉系统的效率和稳定性不高的问题。

2、根据本技术的一方面，提供了一种循环流化床锅炉系统的控制方法，循环流化床锅炉系统包括炉膛和与所述炉膛连接的给煤系统，其中，所述方法包括：获取第一平均给煤量、第一平均锅炉负荷、第二平均给煤量以及第二平均锅炉负荷，其中，所述第一平均给煤量为所述给煤系统在当前时刻之前的第一时间段内的平均给煤量，所述第一平均锅炉负荷为所述循环流化床锅炉系统在所述第一时间段内的平均锅炉负荷，所述第二平均给煤量为所述给煤系统在所述当前时刻之后的第二时间段内的平均给煤量，所述第二平均锅炉负荷为所述循环流化床锅炉系统在所述第二时间段内的平均锅炉负荷；根据所述第一平均给煤量、所述第一平均锅炉负荷、所述第二平均给煤量以及所述第二平均锅炉负荷，计算得到所述给煤系统的初始给煤量，确定所述给煤系统的给煤量为所述初始给煤量；根据所述炉膛的当前氧气含量和所述炉膛的当前负压，对所述初始给煤量进行修正，得到修正给煤量，其中，所述当前氧气含量为所述当前时刻所述炉膛的氧气含量，所述当前负压为所述当前时刻所述炉膛的压力与所述炉膛的外部的压力的差值；至少根据所述循环流化床锅炉系统的运行参数和所述修正给煤量，建立目标函数，调整所述运行参数以最大化所述目标函数的函数值，其中，所述运行参数至少包括所述循环流化床锅炉系统的锅炉负荷、所述循环流化床锅炉系统的温度以及所述循环流化床锅炉系统的蒸汽负压，所述目标函数用于表征所述循环流化床锅炉系统的运行效率；确定所述函数值的最大值对应的所述运行参数为目标运行参数，并控制所述循环流化床锅炉系统按照所述目标运行参数运行。

3、可选地，所述循环流化床锅炉系统还包括与所述炉膛连接的风烟系统，所述风烟系统包括引风装置和送风装置，其中，所述方法还包括：计算第一给煤量与第二给煤量的差值，得到给煤变化量，其中，所述第一给煤量为所述给煤系统在所述第一时间段内的给煤量，所述第二给煤量为所述给煤系统在所述第二时间段内的给煤量；根据所述当前氧气含量和映射关系，确定当前空燃比，其中，所述映射关系用于表征所述炉膛的氧气含量和所述炉膛的空燃比的映射关系；根据所述当前空燃比与所述给煤变化量，计算得到送风变化量，并根据所述送风变化量调整所述送风装置的送风量；根据所述给煤变化量和所述送风变化量，计算得到引风变化量，并根据所述引风变化量调整所述引风装置的引风量。

4、可选地，根据所述当前空燃比与所述给煤变化量，计算得到送风变化量，包括：计算所述当前空燃比与所述给煤变化量的乘积，得到所述送风变化量。

5、可选地，根据所述给煤变化量和所述送风变化量，计算得到引风变化量，包括：计算所述给煤变化量和所述送风变化量的和，得到所述引风变化量。

6、可选地，根据所述第一平均给煤量、所述第一平均锅炉负荷、所述第二平均给煤量以及所述第二平均锅炉负荷，计算得到所述给煤系统的初始给煤量，包括：计算所述第一平均给煤量与所述第一平均锅炉负荷的比值，得到第一比值；计算所述第二平均给煤量与所述第一平均锅炉负荷的比值，得到第二比值；计算所述第二比值与所述第一比值的比值，得到所述初始给煤量。

7、可选地，根据所述炉膛的当前氧气含量和所述炉膛的当前负压，对所述初始给煤量进行修正，得到修正给煤量，包括：根据公式m1＝k1×(o-ol)×t1，计算得到第一预备给煤量m1，其中，k1为第一预定系数，o为所述当前氧气含量，ol为预先设置的所述炉膛的最小氧气含量，t1为所述当前氧气含量低于所述最小氧气含量的持续时间长度；根据公式m2＝k2×(y-yh)×t2，计算得到第二预备给煤量m2，其中，k2为第二预定系数，y为所述当前负压，yh为预先设置的所述炉膛的最大负压，t2为所述当前负压大于所述最大负压的持续时间长度；计算所述第一预备给煤量与所述第二预备给煤量的平均值，得到所述修正给煤量。

8、可选地，所述循环流化床锅炉系统还包括给水系统，至少根据所述循环流化床锅炉系统的运行参数和所述修正给煤量，建立目标函数，包括：根据公式建立目标函数p，其中，k3为第三预定系数，g为所述锅炉负荷，t3为所述循环流化床锅炉系统的温度，y1为所述蒸汽负压，k4为第四预定系数，f为所述给水系统的给水流量，t4为所述给水系统的温度，y2为所述给水系统的给水压力，k5为第五预定系数，m为所述修正给煤量。

9、可选地，调整所述运行参数以最大化所述目标函数的函数值，包括：获取步骤，获取所述目标函数的初始函数值；计算步骤，按预定方向调整所述运行参数，计算得到更新函数值，其中，所述预定方向为增大所述运行参数或减小所述运行参数；第一重复步骤，确定所述更新函数值是否大于所述初始函数值，在所述更新函数值大于所述初始函数值的情况下，依次重复所述获取步骤和所述计算步骤至少一次，并在重复过程中将所述获取步骤中的所述初始函数值更新为上一次的重复过程中得到的所述更新函数值，直到达到预设条件，其中，所述预设条件为所述更新函数值小于所述初始函数值，并且所述更新函数值与所述初始函数值的差值的绝对值小于绝对值阈值；第二重复步骤，在所述更新函数值小于等于所述初始函数值的情况下，确定所述更新函数值与所述初始函数值的差值的绝对值是否大于等于绝对值阈值，在所述更新函数值与所述初始函数值的差值的绝对值大于等于所述绝对值阈值的情况下，依次重复所述获取步骤和所述计算步骤至少一次，并在重复过程中将计算步骤中的所述预定方向更新为与所述预定方向相反的方向，将所述获取步骤中的所述初始函数值更新为上一次的重复过程中得到的所述更新函数值，直到所述达到预设条件。

10、根据本技术的另一方面，提供了一种循环流化床锅炉系统的控制装置，循环流化床锅炉系统包括炉膛和与所述炉膛连接的给煤系统，其中，所述装置包括：获取单元，用于获取第一平均给煤量、第一平均锅炉负荷、第二平均给煤量以及第二平均锅炉负荷，其中，所述第一平均给煤量为所述给煤系统在当前时刻之前的第一时间段内的平均给煤量，所述第一平均锅炉负荷为所述循环流化床锅炉系统在所述第一时间段内的平均锅炉负荷，所述第二平均给煤量为所述给煤系统在所述当前时刻之后的第二时间段内的平均给煤量，所述第二平均锅炉负荷为所述循环流化床锅炉系统在所述第二时间段内的平均锅炉负荷；第一计算单元，用于根据所述第一平均给煤量、所述第一平均锅炉负荷、所述第二平均给煤量以及所述第二平均锅炉负荷，计算得到所述给煤系统的初始给煤量，确定所述给煤系统的给煤量为所述初始给煤量；修正单元，用于根据所述炉膛的当前氧气含量和所述炉膛的当前负压，对所述初始给煤量进行修正，得到修正给煤量，其中，所述当前氧气含量为所述当前时刻所述炉膛的氧气含量，所述当前负压为所述当前时刻所述炉膛的压力与所述炉膛的外部的压力的差值；建立单元，用于至少根据所述循环流化床锅炉系统的运行参数和所述修正给煤量，建立目标函数，调整所述运行参数以最大化所述目标函数的函数值，其中，所述运行参数至少包括所述循环流化床锅炉系统的锅炉负荷、所述循环流化床锅炉系统的温度以及所述循环流化床锅炉系统的蒸汽负压，所述目标函数用于表征所述循环流化床锅炉系统的运行效率；控制单元，用于确定所述函数值的最大值对应的所述运行参数为目标运行参数，并控制所述循环流化床锅炉系统按照所述目标运行参数运行。

11、根据本技术的再一方面，提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行任意一种所述的方法。

12、应用本技术的技术方案，首先，根据第一平均给煤量、第一平均锅炉负荷、第二平均给煤量以及第二平均锅炉负荷，计算得到给煤系统的初始给煤量，确定给煤系统的给煤量为初始给煤量；再根据炉膛的当前氧气含量和炉膛的当前负压，对初始给煤量进行修正，得到修正给煤量；然后，至少根据循环流化床锅炉系统的运行参数和修正给煤量，建立目标函数，调整运行参数以最大化目标函数的函数值；最后，确定函数值的最大值对应的运行参数为目标运行参数，并控制循环流化床锅炉系统按照目标运行参数运行。由于该方案根据当前时刻前后时间段的平均给煤量和锅炉负荷进行调整，可以实现入炉给煤总热量守恒，稳定入炉给煤总热量，稳定主汽压力，减少系统波动热损失，提高系统运行效率。另外，根据实际的氧气含量和实际的负压，进一步及时调整给煤量，稳定氧量及炉膛负压，提高锅炉系统稳定性。再通过建立目标函数，并进行目标函数寻优，寻找风煤配比最佳的参数，使锅炉处于最佳工况，提高锅炉转化效率，解决了现有技术中循环流化床锅炉系统的效率和稳定性不高的问题。