一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统的制作方法

本发明涉及能源电力领域，更具体地说是一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统。

背景技术：

1、当前电站锅炉运行中主要根据空预器入口氧量进行总风量的调整，虽然按照设计值或者燃烧调整优化后的氧量值进行控制，但由于电站锅炉实际燃用煤种多变，难以在线确定机组运行时的锅炉最佳供氧量，这就造成了实际运行中氧量偏高或者偏低：氧量偏高容易造成锅炉效率偏低和辅机电耗升高，同时nox生成量增多；氧量偏低生成大量co时，锅炉效率大幅降低，且还原性气氛区域内容易造成水冷壁高温腐蚀和结渣。

2、随着燃煤锅炉越来越多地扮演新能源发电的兜底保障角色，新能源供电负荷波动下，对燃煤锅炉跟随负荷响应速率快、响应频率高的要求越来越高。而传统燃煤电厂运行模式下，因缺少迅速测定、高频运算、联锁调控，仅通过收集不完整的监测数据，没有专用软件管控和高频算法支撑，仅能依托值班人员的经验进行判断操作，其因人为操作速度、频次、安全性等的先天不足，加之没有反馈机制存在，调整后的工况与原工况无法进行对比判断分析，亦不能纠偏，在新能源发电主导发电市场、煤电作为保障能源的大背景下，传统方式已无法支撑煤电作为兜底保障电源的安全、稳定、有效、快速、经济的保障功能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，通过算法建立前馈信号与反馈信号相结合的策略，从而调整锅炉配风量和风粉浓度，稳定燃烧工况，从而保障稳定燃烧工况下的综合燃烧效率提升，以及负荷波动情况下的安全、快速地响应能力提升。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：

3、一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，包括锅炉炉膛的风粉供应和尾部烟道的喷氨策略，所述锅炉炉膛连接有用于将风粉送入到锅炉炉膛内的风粉控制系统，锅炉炉膛连接有用于将二次风送入到锅炉炉膛内的二次风配风系统，尾部烟道上连接有用于监测尾部烟道内nox含量的nox循测装置，锅炉炉膛和尾部烟道上连接有用于监测锅炉炉膛和尾部烟道内co含量的co循测装置；

4、所述尾部烟道上连接有喷氨装置；

5、所述风粉控制系统上连接有用于对风粉喷出量进行监控的风粉综合监测系统；

6、所述nox循测装置将nox含量数据上传给数据模块，co循测装置将co含量数据上传给数据模块，风粉综合监测系统将风粉喷出量数据上传给数据模块，二次风配风系统将二次风配风量数据上传给数据模块；

7、所述数据模块将nox含量数据、co含量数据、风粉喷出量数据和二次风配风量数据传输给数据大脑；

8、所述数据大脑根据nox含量数据、co含量数据、风粉喷出量数据和二次风配风量等数据，控制风粉控制系统、二次风配风系统和喷氨装置，调控风粉控制系统的风粉喷出浓度和喷出量、二次风配风系统的配风喷出量以及喷氨装置的喷氨策略；

9、所述数据大脑根据充分一次风机数据、二次风机数据、锅炉炉膛工况数据和尾部烟道内nox含量数据、co含量数据等建立学习模型，调控风粉浓度和喷出量、二次风喷出量和制定喷氨策略；

10、所述nox循测装置包括取样式气体分析仪表、探头单元、反吹单元和分析单元，co循测装置包括取样式气体分析仪表、探头单元、反吹单元和分析单元；

11、所述风粉控制系统包括磨煤机及磨煤机出口的环形风粉控制阀系统与相关设备的联动；通过联动一次风压头可以控制风粉流动速度；通过联动一次风流量和磨煤机出力控制可以控制风粉浓度；通过联动磨煤机制粉时长可以控制粉体细度；通过燃烧切圆的四路风粉系统的环形风粉控制阀的联合动作，可以保证锅炉燃烧不偏心、不冲壁；通过上述联合控制，可以控制燃烧动力场调整速率，在燃煤锅炉作为兜底保障电源的情况下，可以保证锅炉燃烧系统的安全、稳定、快速响应负荷上升或下降的要求。

12、本发明的有益效果为：

13、对锅炉炉膛高温腐蚀区域和风险区域同时监控，实现锅炉炉膛内配风精准测量和控制，实现了锅炉经济运行、高温防腐和安全环保的高度协同；

14、网格化测量实现了锅炉尾部烟道全截面co浓度、nox浓度的精准测量，通过实施监测和数据大脑的自学习、自动控制功能，有效地实现了锅炉风量的自动优化控制和喷氨调整；

15、非能动的烟气自动取样混合装置，解决了烟气取样点代表性差的技术难题，为锅炉氧量测量装置定期标定和维护工作提供了技术依据，也为今后机组进行精准喷氨和智能化控制提供了技术参考；

16、将影响燃烧的敏感因素co和nox引入风量控制系统中，解决了传统的飞灰和底渣含碳量反馈炉内燃烧状况的滞后性、直观性等技术难题；

17、通过在炉膛内部加装co测点及时了解炉膛内部燃烧情况，通过运行调整避免偏烧、贴壁还原性气氛等造成的水冷壁高温腐蚀；利用co辅助nox和o2控制锅炉送风量，实现精准配风，降低锅炉不完全燃烧热损失q3和q4，提升燃烧效率和锅炉效率。

技术特征：

1.一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，包括锅炉炉膛的风粉供应和尾部烟道的喷氨策略，其特征在于：所述锅炉炉膛连接有用于将风粉送入到锅炉炉膛内的风粉控制系统，锅炉炉膛连接有用于将二次风送入到锅炉炉膛内的二次风配风系统，尾部烟道上连接有用于监测尾部烟道内nox含量的nox循测装置，锅炉炉膛和尾部烟道上连接有用于监测锅炉炉膛和尾部烟道内co含量的co循测装置。

2.根据权利要求1所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述锅炉炉膛分为高温腐蚀区域和风险区域，co循测装置用于实时检测炉膛高温腐蚀区域风险区的co浓度值。

3.根据权利要求1所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述尾部烟道上连接有喷氨装置。

4.根据权利要求3所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述风粉控制系统上连接有用于对风粉喷出量进行监控的风粉综合监测系统。

5.根据权利要求4所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述nox循测装置将nox含量数据上传给数据模块，co循测装置将co含量数据上传给数据模块，风粉综合监测系统将风粉喷出量数据上传给数据模块，二次风配风系统将配风量数据上传给数据模块。

6.根据权利要求5所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述数据模块将nox含量数据、co含量数据、风粉喷出量数据和二次风配风量数据传输给数据大脑。

7.根据权利要求6所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述数据大脑根据nox含量数据、co含量数据、风粉喷出量数据和二次风配风量数据控制风粉控制系统、二次风配风系统和喷氨装置，调控风粉控制系统的风粉喷出量、二次风配风系统的二次风喷出量以及喷氨装置的喷氨策略。

8.根据权利要求7所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述数据大脑根据充分燃烧后锅炉炉膛和尾部烟道内nox含量数据和co含量数据建立学习模型，调控风粉喷出速度、浓度和煤粉细度、二次风配置量和喷氨策略。

9.根据权利要求1所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述nox循测装置包括取样式气体分析仪表、探头单元、反吹单元和分析单元，co循测装置包括取样式气体分析仪表、探头单元、反吹单元和分析单元。

10.根据权利要求1所述的一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，其特征在于：所述风粉控制系统包括磨煤机及磨煤机出口的环形风粉控制阀系统。

技术总结本发明涉及能源电力领域，更具体的说是一种提升燃煤锅炉效率的循测和调节控制系统，包括锅炉炉膛的风粉供应和尾部烟道的喷氨策略等，所述锅炉炉膛连接有用于将风粉送入到锅炉炉膛内的风粉控制系统，锅炉炉膛连接有用于将二次风送入到锅炉炉膛内的二次风配风系统，尾部烟道上连接有用于监测尾部烟道内NO<subgt;X</subgt;含量的NO<subgt;X</subgt;循测装置，锅炉炉膛和尾部烟道上连接有用于监测锅炉炉膛和尾部烟道内CO含量的CO循测装置；调整锅炉二次风配风和风粉浓度，从而稳定工况下的综合燃烧效率提升和负荷波动工况下的锅炉负荷快速响应能力的提升。技术研发人员：张久明受保护的技术使用者：锥宇能源科技（嘉兴）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10