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锅炉燃烧 风/煤(燃)比自寻优控制
autoyx.com 发表于 2007/6/1 6:37:59 1204 查看 2 回复 [上一主题] [下一主题]
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锅炉燃烧自寻优控制原理介绍：
国产中小型锅炉具有时变、多干扰、强耦合、非线性、大滞后等特点，在线修改风/煤的合理配比是优化燃烧的关键，风/煤比自寻优控制的设计思想是：如果上步风机挡板开度变化与本步热量信号的符号同为正向，则下步风机档板开度变化为正；如果上步风机挡板开度与本步热量信号的符合同为反向，则下步风机挡板开度变化取为原来的反向，即取正；如果上步风机挡板开度变化为反向，而本步热量信号为正向，说明此时锅炉效率处于反向增大阶段，则下步风机挡板开度变化继续取为反向；如果上步风机挡板开度变化为正向，而本步热量信号为反向，即锅炉效率正在下降，则下步风机挡板开度变化应取反向；综合上述思想可得到以下两条自寻优控制设计原则：
(1)如果本步热量信号为正，则保持原来风机挡板变化方向不变。
(2)如果本步热量信号为负，则改变原来风机挡板变化的方向。
锅炉燃烧自寻优控制装置(系统)的优点
1. 燃烧控制不需要氧化锆传感器
传统的燃烧控制方法均采用炉膛出口处安装氧化锆传感器测量烟气中的含氧量来实现风煤比的控制，以获得最佳燃烧。但氧化锆价格昂贵（国产的需5000元左右，进口一支几万元），易于烧坏，需经常更换(属消耗品，大部分锅炉甚至取消氧化锆)，不但造成运行成本增加，而且控制的可靠性和稳定性差。本系统不需要氧化锆传感器，而是采用“燃烧风/煤比自寻优控制”方法控制风煤比，确保燃烧处于最佳状态，不但降低了运行成本，而且大大提高了控制系统的稳定性和可靠性。
2. 节能效果显著、改善环保条件
本系统采用“燃烧风/煤比自寻优控制”方法，使煤在炉内燃烧处于最佳工作点（也就是风煤比为最佳），不但能减少机械与化学不完全燃烧损失，而且也减少了排烟损失，比人工司炉热效率提高1-3%，节约煤5%-8%，有利于节能增效；由于燃烧处于最佳风煤比，煤在炉内实现完全燃烧，大大减少了烟囱排烟中的含碳量，减少了烟囱冒出黑烟对大气和周围环境的烟尘污染。解决了当前锅炉使用单位日益迫切的环保压力问题。
详见：
http://www.autoyx.com/icpower/xy1.htm
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引用 JNZHLF 2007/5/30 22:25:38 发表于2楼的内容
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218hty 发表于 2007/6/1 6:37:59
3楼 回复本楼锅炉燃烧自寻优控制原理介绍：
国产中小型锅炉具有时变、多干扰、强耦合、非线性、大滞后等特点，在线修改风/煤的合理配比是优化燃烧的关键，风/煤比自寻优控制的设计思想是：如果上步风机挡板开度变化与本步热量信号的符号同为正向，则下步风机档板开度变化为正；如果上步风机挡板开度与本步热量信号的符号同为反向，则下步风机挡板开度变化取为原来的反向，即取正；如果上步风机挡板开度变化为反向，而本步热量信号为正向，说明此时锅炉效率处于反向增大阶段，则下步风机挡板开度变化继续取为反向；如果上步风机挡板开度变化为正向，而本步热量信号为反向，即锅炉效率正在下降，则下步风机挡板开度变化应取反向；综合上述思想可得到以下两条自寻优控制设计原则：
(1)如果本步热量信号为正，则保持原来风机挡板变化方向不变。
(2)如果本步热量信号为负，则改变原来风机挡板变化的方向。锅炉燃烧自寻优控制装置(系统)的输入量:
1.给煤量的测量：
对小型锅炉，在给煤煤层高度固定时，一般用给煤机的转速来表示；
如系统有给煤量皮带秤，应该用给煤量皮带秤的信号来表示；
对燃油或燃气锅炉，用对应的流量计信号来表示。
2. 热量信号的测量：
需要省煤器的进水水温，锅炉的主汽（主出水）流量、温度、压力p，用此4个量来算出锅炉系统的焓增H，需要锅炉的蓄热系数。
热量信号 = 锅炉系统的焓增H + 蓄热系数 * dp/dt
3.引风风量的测量:
推荐用 防堵耐磨风速测量装置，外需接小差压变送器；
对一般锅炉，引风风量可用 △P=炉膛压力 - 省煤器后压力 来计算，如下：
4.送风风量的测量,几种测量方法比较如下：
5. 炉膛压力、引风机，送风机入口烟气温度的测量。
锅炉燃烧自寻优控制装置(系统)的优点
1. 燃烧控制不需要氧化锆传感器
传统的燃烧控制方法均采用炉膛出口处安装氧化锆传感器测量烟气中的含氧量来实现风煤比的控制，以获得最佳燃烧。但氧化锆价格昂贵（国产的需5000元左右，进口一支几万元），易于烧坏，需经常更换(属消耗品，大部分锅炉甚至取消氧化锆)，不但造成运行成本增加，而且控制的可靠性和稳定性差。采用“燃烧风/煤比自寻优控制”方法控制风煤比，不需要氧化锆传感器，确保燃烧处于最佳状态，不但降低了运行成本，而且大大提高了控制系统的稳定性和可靠性。2. 节能效果显著、改善环保条件
采用“燃烧风/煤比自寻优控制”方法，使煤在炉内燃烧处于最佳工作点（也就是风煤比为最佳），不但能减少机械与化学不完全燃烧损失，而且也减少了排烟损失，比人工司炉热效率提高1-3%，节约煤5%-8%，有利于节能增效；由于燃烧处于最佳风煤比，煤在炉内实现完全燃烧，大大减少了烟囱排烟中的含碳量，减少了烟囱冒出黑烟对大气和周围环境的烟尘污染。解决了当前锅炉使用单位日益迫切的环保压力问题。
上图曲线1为现场投入模糊自寻优控制后，所获得的锅炉效率曲线；曲线2为采用手动方式时的锅炉热效率曲线。可见投入风/煤比模糊自寻优控制后，电厂锅炉热效率有很大提高，尤其在锅炉低负荷运行时，效率提高显著。
3. 煤种发热量的在线测定
本系统在煤进入炉内燃烧时，能在线检测和显示煤种的低位发热量的值。改变了过去抽样测试，不能成批定量检测煤种的低位发热量的值的弊病。这不但有利于炉内燃烧的控制，为煤种采购提供可靠的现场数据，为优劣煤种掺烧配比的合理性提供现场实时数据指导，而且有利于厂方对煤质的管理，通过对煤的采购的控制，达到降低生产成本的目的。
4. 企业投资回收快；采用“燃烧风/煤比自寻优控制”方法， 一台35t/h锅炉，汽压为3.82Mpa，汽温为435℃，燃烧4500大卡/千克的原煤，按锅炉效率平均提高2%，每年运行300天计算，一年可节约原煤1500多吨；每吨煤价格按300元计算，一年就减少运行费用45万多元。又如一台75t/h的锅炉，效率按提高2%估算，一年可节省原煤3120吨，折合人民币94万多元。锅炉吨位越大，运行锅炉自动控制系统后，节煤效果越显著。
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又迅的软件介绍及优势 1. 本控制系统软件是可靠的、全面的软件：
以图形化、模块化的可视编程方法，可实现回路调节、逻辑控制、 顺序控制 、数据采集和管理、 先进控制、MMI画面、历史记录、报表生成、用户管理等功能；有高级编程语言接口， 可实现用户自定义的控制，实现各种高级控制。
2. 有水及蒸汽 热力计算所需要水汽参数的功能块，如下： 
3. PID编程简单、PID调试方便，如下：
4. 有查表式模糊控制器:
5. MMI提供丰富的组态调试工具，包括数据库生成工具，流程图生成工具，CSM组态调试工具，MMI提供 趋势、报警记录、自检等功能。
6. 成熟的复杂回路智能控制策略: 规则 + 差量控制。
应采用 规则 + 差量控制 (此方法本人已成功用于多台大型锅炉的控制)，规则+差量控制的重点在控制对象的规则模型的建立，规则模型的建立主要应由过程控制专家或系统的设计人员来提供，或由控制对象的历史运行数据分析得来；如锅炉的减温水流量与锅炉负荷的函数关系应由锅炉的性能设计人员来提供。
规则+差量控制中的差量(设定值与测量值之差)控制，主要用于在系统运行时在线调整规则模型内的参数（调整哪些参数由过程控制专家或系统的设计人员定），使规则模型更接近真实系统。
差量控制方法的选择： 对大滞后系统用模糊控制法，一般系统可采用常规PID方法。
规则 + 差量控制方法可用于多输入多输出复杂系统。
规则 + 差量控制的特点：有自学习功能(对被调整参数的记忆)，对操作人员的经验依赖性不强，控制精度高，响应快，抗干扰能力强。市场定位: 1. 为锅炉控制设备生产商提供 锅炉燃烧风/煤比自寻优控制装置(系统)。
2. 为研究 锅炉燃烧风/煤比自寻优控 的人员提供软硬件。
3. 为最终用户的锅炉 全面改造，锅炉的部分改进提供锅炉燃烧风/煤比自寻优控制装置软硬件。
公司主创人员长期从事CFB控制项目的设计和调试，积累丰富的调试经验，CFB条件允许可全部投自动；
2005年 应用于福建安溪发电有限公司 2X50MWCFB分散控制系统, 主汽温和床温及主汽压力控制。
2004年 应用于浙江红宝热电厂 2X130T/h CFB 分散控制系统, 主汽温和床温及主汽压力控制。
2003年 应用于山西永济热电厂 一炉(武汉凯迪410T/H CFB锅炉), 主汽温和床温及主汽压力控制 。
2002年7月 应用于广东东莞德永佳纺织制衣有限公司（港商独资）新厂热电联产工程 4炉(75T/H CFB)2机(15MW)DCS,针对德永佳热电站为 孤网、母管制、CFB的特点，采用最新控制方法，完成 炉膛压力、汽包水位、主汽温度、床层厚度、床温、氧量、负荷(主汽压力)控制投自动，完成对原老厂10多台柴油发电机组的自启停，领CFB投自动化全国之先。
2002年4月 应用于山东华泰纸业(上市公司）二炉（WGZ170/9.8-1型170 煤粉炉）二机 （25MW C25-8.83/0.98-IV）,主汽温和主汽压力控制 。
2001年10月 应用于山东平度热电厂75T/H CFB DCS，主汽温和床温及主汽压力控制。
引用 218hty 2007/6/1 6:37:59 发表于3楼的内容
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