一种锅炉控制方法、装置、系统及锅炉系统与流程

本申请涉锅炉控制，尤其涉及一种锅炉控制方法、装置、系统及锅炉系统。

背景技术：

1、生物质、城市固体废弃物、化工废醇废油、准东煤等燃料中含有较多的碱金属，如钠（na）、钾（k）等，可以统称为高碱燃料。在燃用高碱燃料时，燃料中的碱金属将挥发成气相，携带有气相碱金属的蒸汽将在温度相对温度较低的受热面上发生凝结，形成一层具有黏性的初始层，增加了受热面对飞灰颗粒的吸附性；此外，飞灰颗粒能够吸附烟气中的碱金属，形成的含有碱金属的矿物成分容易与其他矿物成分形成熔点较低的低温共熔体，导致煤灰熔点降低，更容易黏附在受热面上。也就是说，燃用高碱燃料的锅炉系统容易出现受热面沾污、结焦结渣等问题，对燃烧设备的安全性和燃烧效率造成了不利影响。

2、因此，如何对燃用高碱燃料的锅炉系统运行过程中的碱金属释放转化进行控制，以避免受热面沾污结焦结渣，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提供了一种锅炉控制方法、装置、系统及锅炉系统，以实现对高碱燃料燃烧过程中的碱金属释放转化的控制任务，降低发生受热面沾污结焦结渣情况的可能性。

2、具体方案如下：

3、本申请第一方面提供一种锅炉控制方法，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，该方法包括：

4、通过碱金属浓度检测装置，获取当前的碱金属浓度数据；所述碱金属浓度检测装置设置在依据所述锅炉系统的历史检修结果确定的受热面受损严重区域；

5、查找预先配置的配风控制策略中与所述当前的碱金属浓度数据对应的控制策略，作为目标控制策略；所述配风控制策略包括：多个碱金属浓度数据及各自对应的控制策略；所述碱金属浓度数据为所述碱金属浓度检测装置的设置位置处的碱金属浓度数据，所述控制策略依据所述锅炉系统的燃烧预测模型预测的燃烧情况确定，所述燃烧情况包括所述锅炉系统中的碱金属浓度分布情况，所述控制策略为对所述锅炉系统的配风系统的控制策略且满足预设的目标限值条件，所述目标限值条件包括所述锅炉系统中预设区域处的碱金属浓度低于预设的目标限值；

6、依据所述目标控制策略控制所述配风系统。

7、本申请第二方面提供一种锅炉控制装置，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，该装置包括：

8、碱金属浓度获取单元，用于通过碱金属浓度检测装置，获取当前的碱金属浓度数据；所述碱金属浓度检测装置设置在依据所述锅炉系统的历史检修结果确定的受热面受损严重区域；

9、配风控制策略确定单元，用于查找预先配置的配风控制策略中与所述当前的碱金属浓度数据对应的控制策略，作为目标控制策略；所述配风控制策略包括：多个碱金属浓度数据及各自对应的控制策略；所述碱金属浓度数据为所述碱金属浓度检测装置的设置位置处的碱金属浓度数据，所述控制策略依据所述锅炉系统的燃烧预测模型预测的燃烧情况确定，所述燃烧情况包括所述锅炉系统中的碱金属浓度分布情况，所述控制策略为对所述锅炉系统的配风系统的控制策略且满足预设的目标限值条件，所述目标限值条件包括所述锅炉系统中预设区域处的碱金属浓度低于预设的目标限值；

10、控制执行单元，用于依据所述目标控制策略控制所述配风系统。

11、本申请第三方面提供一种锅炉控制系统，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，所述锅炉控制系统包括：碱金属浓度检测系统和锅炉控制设备；

12、所述碱金属浓度检测系统包括：设置在所述锅炉系统的受热面受损严重区域的碱金属浓度检测装置，用于检测碱金属浓度数据；所述受热面受损严重区域依据所述锅炉系统的历史检修结果确定；

13、所述锅炉控制设备包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序，以使所述锅炉控制设备能够实现上述的锅炉控制方法。

14、本申请第四方面提供一种锅炉系统，所述锅炉系统燃用高碱燃料，所述锅炉系统包括上述的锅炉控制系统。

15、借由上述技术方案，本申请预先依据所述锅炉系统的燃烧预测模型预测出的燃烧情况，如燃烧过程中的碱金属浓度分布情况，配置出了不同工况下对锅炉系统的配风系统的控制策略，并且可以用碱金属浓度数据表示对应工况，依此生成配风控制策略，由于确定出的不同工况下的控制策略满足目标限制条件，使得在对应工况下依据控制策略控制配风系统，能够使锅炉系统中预设区域处的碱金属浓度低于目标限值。基于此，在控制过程中，首先通过碱金属浓度检测装置，获取当前的碱金属浓度数据，由于碱金属浓度检测装置设置在依据锅炉系统的历史检修结果确定的受热面受损严重区域，能够在一定程度上反映当前锅炉内，对受热面受损（如沾污、结渣、结焦、腐蚀等）影响较大的碱金属释放和转化情况，而后查找预先配置的配风控制策略中与当前的碱金属浓度数据对应的控制策略，作为目标控制策略；最后依据确定出的目标控制策略控制锅炉系统的配风系统，实现对高碱燃料燃烧过程中的碱金属释放转化的控制任务，以降低锅炉内预设区域的碱金属浓度，从而在一定程度上缓解由碱金属释放导致的受热面结焦、沾污、腐蚀等问题，有助于保证燃用高碱燃料的锅炉系统的安全经济性。

技术特征：

1.一种锅炉控制方法，其特征在于，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的锅炉控制方法，其特征在于，所述锅炉系统的燃烧预测模型按照如下步骤生成：

3.根据权利要求2所述的锅炉控制方法，其特征在于，所述碱金属浓度检测装置包括光谱探头；

4.根据权利要求3所述的锅炉控制方法，其特征在于，所述配风控制策略的配置过程，包括：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的锅炉控制方法，其特征在于，所述通过碱金属浓度检测装置，获取当前的碱金属浓度数据，包括：

6.根据权利要求2-4中任一项所述的锅炉控制方法，其特征在于，该方法还包括：

7.根据权利要求6所述的锅炉控制方法，其特征在于，显示与所述锅炉系统的实时运行工况参数对应的碱金属浓度三维可视化分布包括：

8.一种锅炉控制装置，其特征在于，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，该装置包括：

9.一种锅炉控制系统，其特征在于，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，所述锅炉控制系统包括：碱金属浓度检测系统和锅炉控制设备；

10.一种锅炉系统，其特征在于，所述锅炉系统燃用高碱燃料，所述锅炉系统包括如权利要求9所述的锅炉控制系统。

技术总结本申请公开了一种锅炉控制方法、装置、系统及锅炉系统，涉及锅炉控制领域，本申请预先依据燃用高碱燃料的锅炉系统的燃烧预测模型预测出的碱金属浓度分布情况，配置出了不同工况下对锅炉配风系统的控制策略，并且用碱金属浓度数据表示对应工况，生成了配风控制策略。而后在锅炉控制过程中，通过碱金属浓度检测装置，获取当前的碱金属浓度数据，查找配风控制策略中与当前的碱金属浓度数据对应的控制策略，作为目标控制策略，最后依据目标控制策略控制配风系统，降低了锅炉中预设区域处的碱金属浓度，实现了对碱金属释放转化的控制任务，从而在一定程度上缓解了由碱金属释放导致的受热面结焦、沾污、腐蚀等受损问题。技术研发人员：范燕荣,张勇,刘鹏飞,张冲,郑艳丽,崔强,庞明军,李跃伟,牛涛受保护的技术使用者：烟台龙源电力技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30