一种锅炉控制方法、锅炉控制设备及锅炉系统与流程

本申请涉及锅炉控制，尤其涉及一种锅炉控制方法、锅炉控制设备及锅炉系统。

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，在高温环境中，气相碱金属易与金属表面或其他物质发生化学反应，导致在锅炉水冷壁处出现高温腐蚀、结渣问题，对燃烧设备的安全性和燃烧效率造成不利影响。

2、因此，如何解决高碱燃料燃烧过程中的腐蚀、结渣问题，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、锅炉控制设备及锅炉系统，以解决高碱燃料燃烧过程中的腐蚀、结渣问题。

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、在所述锅炉系统的运行过程中，控制预先设置的贴壁风系统，以提供贴壁风；

5、其中，所述贴壁风系统包括：设置在指定位置的贴壁风喷口；所述指定位置为，所述锅炉系统的水冷壁上，与所述水冷壁的近壁区气氛还原性程度最高处对应的位置；所述水冷壁的近壁区气氛还原性程度依据由预先构建的原始燃烧预测模型仿真得到的所述锅炉系统内的燃烧情况确定，所述燃烧情况包括能够表征气氛还原性的参数值分布情况；所述原始燃烧预测模型是未设置所述贴壁风系统的所述锅炉系统的燃烧预测模型，所述原始燃烧预测模型依据锅炉结构、锅炉燃烧的流体动力学原理和碱金属燃烧机理构建，并使用携带有对应标签数据的第一运行参数校准得到；所述第一运行参数的对应标签数据包括：检测得到的所述锅炉系统中指定位点的碱金属浓度值；所述指定位点位于，依据所述锅炉系统的历史检修结果确定的燃烧区域中的腐蚀严重区域。

6、本申请第二方面提供一种锅炉控制设备，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，该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：

7、所述存储器用于存储计算机程序；

8、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。

9、本申请第三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：

10、预先设置的贴壁风系统，所述贴壁风系统包括：设置在指定位置的贴壁风喷口；所述指定位置为，所述锅炉系统的水冷壁上，与所述水冷壁的近壁区气氛还原性程度最高处对应的位置；所述水冷壁的近壁区气氛还原性程度依据由预先构建的原始燃烧预测模型仿真得到的所述锅炉系统内的燃烧情况确定，所述燃烧情况包括能够表征气氛还原性的参数值分布情况；所述原始燃烧预测模型是未设置所述贴壁风系统的所述锅炉系统的燃烧预测模型，所述原始燃烧预测模型依据锅炉结构、锅炉燃烧的流体动力学原理和碱金属燃烧机理构建，并使用携带有对应标签数据的第一运行参数校准得到；所述第一运行参数的对应标签数据包括检测得到的所述锅炉系统中指定位点的碱金属浓度值；所述指定位点位于，依据所述锅炉系统的历史检修结果确定的燃烧区域中的腐蚀严重区域；

11、以及，上述的锅炉控制设备。

12、借由上述技术方案，本申请能够在燃用高碱燃料的锅炉系统运行过程中，通过控制预先设置的贴壁风系统，提供贴壁风。其中，贴壁风系统中的贴壁风喷口设置在预先确定的指定位置，具体的，指定位置为与水冷壁近壁区气氛还原性程度最高处对应的锅炉水冷壁上的位置，近壁区气氛还原性程度依据由预先构建的原始燃烧预测模型仿真得到的锅炉内燃烧情况（特别是与气氛还原性相关的参数值分布情况）确定。需要说明，原始燃烧预测模型是，依据锅炉结构、锅炉燃烧的流体动力学原理和碱金属燃烧机理构建的，并使用携带有对应标签数据的第一运行参数校准得到的，未设置贴壁风系统的锅炉系统的燃烧预测模型，且第一运行参数的对应标签数据包括锅炉中指定位点的碱金属浓度值，使得原始燃烧预测模型能够仿真出与气氛还原性相关的参数值分布情况。在此基础上，通过控制贴壁风系统，能够借由设置在上述指定位置的贴壁风喷口，提供尤其适用于解决水冷壁腐蚀问题的贴壁风，依此实现了对碱金属释放迁移的控制任务，实现了对水冷壁近壁区的还原性气氛有效抑制，在一定程度上解决了高碱燃料燃烧过程中的水冷壁腐蚀结渣问题。

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，所述贴壁风系统还包括：通过管路与所述贴壁风喷口连接的风箱，位于所述风箱和所述贴壁风喷口之间的连接管路上的风量调节风门，以及，用于调整所述贴壁风喷口的角度的摆角调节装置；

3.根据权利要求2所述的锅炉控制方法，其特征在于，控制所述风量调节风门和所述摆角调节装置，包括：

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

5.根据权利要求2所述的锅炉控制方法，其特征在于，该方法还包括：

6.根据权利要求5所述的锅炉控制方法，其特征在于，所述显示与实际运行情况匹配的碱金属浓度三维可视化分布，包括：

7.根据权利要求2-6中任一项所述的锅炉控制方法，其特征在于，所述目标燃烧预测模型按照如下步骤生成：

8.一种锅炉控制设备，其特征在于，应用于燃用高碱燃料的锅炉系统，该设备包括：至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：

9.一种锅炉系统，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：

10.根据权利要求9所述的锅炉系统，其特征在于，所述锅炉系统还包括：碱金属浓度监测系统；

技术总结本申请公开了一种锅炉控制方法、锅炉控制设备及锅炉系统，涉及锅炉控制领域，包括：在燃用高碱燃料的锅炉系统运行过程中，通过控制预先设置的贴壁风系统，提供贴壁风。其中，贴壁风系统中的贴壁风喷口设置在，与水冷壁近壁区气氛还原性程度最高处对应的锅炉水冷壁上，基于此，通过控制贴壁风系统，能够借由设置在指定位置的贴壁风喷口，提供适用于解决水冷壁腐蚀问题的贴壁风，实现了对气相碱金属释放迁移的控制任务，降低了近壁区碱金属浓度，并抑制了水冷壁近壁区的还原性气氛，在一定程度上解决了高碱燃料燃烧过程中的水冷壁腐蚀结渣问题。技术研发人员：范燕荣,张勇,张冲,刘鹏飞,郑艳丽,崔强,李跃伟,庞明军,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：2024/7/11