一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法及装置与流程

本申请涉及燃煤电站锅炉运行
技术领域：
，尤其涉及一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法及装置。
背景技术：
：对冲锅炉一般为前后墙布置各3层燃烧器，每层5～8个燃烧器，燃烧器上面布置紧凑燃尽风；部分锅炉紧凑燃尽风上部再布置一层分离燃尽风。由于烟气沿炉膛往上进入水平烟道，受尾部烟道的吸引力作为，燃烧火焰中心天然存在靠向后墙的现象，使得屏式过热器中的后屏过热器壁温明显高于前屏过热器壁温，由此容易引发后屏过热器壁温超温。请参阅图3，图3为某个锅炉的屏式过热器结构示意图。现有的锅炉后屏过热器壁温很容易超过前屏过热器壁温，造成前后屏过热器壁温差较大，从而影响锅炉的运行安全，不利于燃煤电站的正常工作。技术实现要素：本申请提供了一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法及装置，用于解决现有对冲锅炉燃烧时存在前后屏过热器壁温差较大，影响锅炉运行安全的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法，包括：分别计算锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的平均壁温，并分别获取所述锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的最高壁温；根据所述平均壁温、所述最高壁温和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子；若所述壁温偏差控制因子大于零，则执行第一分离燃尽风控制策略，若所述壁温偏差控制因子小于零，执行第二分离燃尽风控制策略；所述第一分离燃尽风控制策略和所述第二分离燃尽风控制策略均为通过控制所述锅炉前屏过热器和所述锅炉后屏过热器的分离燃尽风和紧凑燃尽风大小，使得前后墙分离燃尽风或紧凑燃尽风达到预置开度。优选地，所述根据所述平均壁温、所述最高壁温和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子，包括：根据所述锅炉前屏过热器和所述锅炉后屏过热器的所述平均壁温计算前后屏过热器的平均壁温差值；根据所述锅炉前屏过热器和所述锅炉后屏过热器的所述最高壁温计算前后屏过热器的最高壁温差值；根据所述平均壁温差值和所述最高壁温差值计算壁温综合偏差值；依据所述最高壁温、所述壁温综合偏差值和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子。优选地，所述第一分离燃尽风控制策略为：对所述锅炉后屏过热器的分离燃尽风作初步上调，同时对所述锅炉前屏过热器的分离燃尽风作初步下调，使得前后墙分离燃尽风达到第一初级开度；若所述壁温偏差控制因子仍大于零，则对所述锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，同时对所述锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第一次级开度。优选地，所述若所述壁温偏差控制因子仍大于零，则对所述锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，同时对所述锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第一次级开度，之后还包括：若所述壁温偏差控制因子仍大于零，则将所述锅炉后屏过热器停运的磨煤机的二次风门逐步上调至100％。优选地，所述第二分离燃尽风控制策略为：对所述锅炉后屏过热器的分离燃尽风作初步下调，同时对所述锅炉前屏过热器的分离燃尽风作初步上调，使得前后墙分离燃尽风达到第二初级开度；若所述壁温偏差控制因子仍小于零，则对所述锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，同时对所述锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第二次级开度。优选地，所述若所述壁温偏差控制因子仍小于零，则对所述锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，同时对所述锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第二次级开度，之后还包括：若所述壁温偏差控制因子仍小于零，则将所述锅炉前屏过热器停运的磨煤机的二次风门逐步上调至100％。本申请第二方面提供了一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制装置，包括：预处理模块，用于分别计算锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的平均壁温，并分别获取所述锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的最高壁温；分析模块，用于根据所述平均壁温、所述最高壁温和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子；判断控制模块，用于若所述壁温偏差控制因子大于零，则执行第一分离燃尽风控制策略，若所述壁温偏差控制因子小于零，执行第二分离燃尽风控制策略；所述第一分离燃尽风控制策略和所述第二分离燃尽风控制策略均为通过控制所述锅炉前屏过热器和所述锅炉后屏过热器的分离燃尽风和紧凑燃尽风大小，使得前后墙分离燃尽风或紧凑燃尽风达到预置开度。优选地，所述分析模块具体用于：根据所述锅炉前屏过热器和所述锅炉后屏过热器的所述平均壁温计算前后屏过热器的平均壁温差值；根据所述锅炉前屏过热器和所述锅炉后屏过热器的所述最高壁温计算前后屏过热器的最高壁温差值；根据所述平均壁温差值和所述最高壁温差值计算壁温综合偏差值；依据所述最高壁温、所述壁温综合偏差值和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子。优选地，所述第一分离燃尽风控制策略为：对所述锅炉后屏过热器的分离燃尽风作初步上调，同时对所述锅炉前屏过热器的分离燃尽风作初步下调，使得前后墙分离燃尽风达到第一初级开度；若所述壁温偏差控制因子仍大于零，则对所述锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，同时对所述锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第一次级开度。优选地，所述第二分离燃尽风控制策略为：对所述锅炉后屏过热器的分离燃尽风作初步下调，同时对所述锅炉前屏过热器的分离燃尽风作初步上调，使得前后墙分离燃尽风达到第二初级开度；若所述壁温偏差控制因子仍小于零，则对所述锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，同时对所述锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第二次级开度。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请中，提供了一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法，包括：分别计算锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的平均壁温，并分别获取锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的最高壁温；根据平均壁温、最高壁温和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子；若壁温偏差控制因子大于零，则执行第一分离燃尽风控制策略，若壁温偏差控制因子小于零，执行第二分离燃尽风控制策略；第一分离燃尽风控制策略和第二分离燃尽风控制策略均为通过控制锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的分离燃尽风和紧凑燃尽风大小，使得前后墙分离燃尽风或紧凑燃尽风达到预置开度。本申请提供的基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法，从锅炉前后屏过热器的平均温度和最高温度进行分析，主要研究前后屏过热器的壁温偏差，得到壁温偏差控制因子，然后根据壁温偏差控制因子进行针对性的送风控制，从而精准的把控锅炉前后屏过热器的壁温偏差，适应不同的运行工况，进而保证锅炉的安全运行。因此，本申请能够解决现有对冲锅炉燃煤时存在前后屏过热器壁温差较大，影响锅炉运行安全的技术问题。附图说明图1为本申请实施例提供的一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制装置的结构示意图；图3为本申请
背景技术：
提供的某锅炉的屏式过热器结构示意图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法的实施例，包括：步骤101、分别计算锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的平均壁温，并分别获取锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的最高壁温。造成锅炉前后屏过热器壁温偏差的原因主要是前后屏过热器之间存在热偏差，火焰中心靠后墙，所以控制壁温偏差需要同时对前屏过热器壁温和后屏过热器壁温进行研究分析，进而实现前后屏过热器壁温差的智能化控制。锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的平均壁温计算方法相同，以锅炉前屏过热器为例，可采用如下公式进行平均壁温计算：其中，tfpj为锅炉前屏过热器各管的平均壁温，单位是℃；tfi为锅炉前屏过热器第i个管的壁温；n为锅炉前屏过热器安装有壁温测点的管屏数。采用相同的方法可以计算得到锅炉后屏过热器各管的平均壁温tbpj。而最高壁温的获取方式就是在所有安装有壁温测点的管屏中选取最高壁温点即可：tfmax＝max(tfi)；其中，tfmax为锅炉前屏过热器的最高壁温，采用同样的方式可以获取到锅炉后屏过热器的最高壁温tbmax。步骤102、根据平均壁温、最高壁温和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子。预置许可温度包括锅炉前屏过热器的壁温许可温度tf和锅炉后屏过热器的壁温许可温度tb；预置许可温度是由受热面的材料性质以及相关标准确定的，在生产时即已经确定。壁温偏差分析主要是分析锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的壁温差，选定的指标包括平均壁温和最高壁温，所以壁温差分析也需要从两个方面考虑，最后进行综合分析即可确定壁温偏差控制因子。进一步地，步骤102包括：根据锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的平均壁温计算前后屏过热器的平均壁温差值；根据锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的最高壁温计算前后屏过热器的最高壁温差值；根据平均壁温差值和最高壁温差值计算壁温综合偏差值；依据最高壁温、壁温综合偏差值和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子。具体的壁温偏差分析过程为：采用如下公式计算平均壁温差值：dtpj＝tbpj-tfpj；采用如下公式计算最高壁温差值：dtmax＝tbmax-tfmax；采用如下公式计算壁温综合偏差值：dt＝p1*dtpj p2*dtmax；其中，p1、p2为权重，根据实际工况调试确定，且p1 p2＝1。在分析过程中，给出如下定义：若tfmax≤tf，取kf＝0；若tfmax＞tf，取kf＝1；若tbmax≤tb，取kb＝0；若tbmax＞tb，取kb＝1。根据以上定义，按照如下方式确定壁温偏差控制因子：当kf＝1，且kb＝1时，壁温偏差控制因子dtpv＝dtmax；当kf＝1，且kb＝0时，壁温偏差控制因子dtpv＝tfmax-tf；当kf＝0，且kb＝1时，壁温偏差控制因子dtpv＝tb-tbmax；当kf＝0，且kb＝0时，壁温偏差控制因子dtpv＝dt。步骤103、若壁温偏差控制因子大于零，则执行第一分离燃尽风控制策略，若壁温偏差控制因子小于零，执行第二分离燃尽风控制策略。第一分离燃尽风控制策略和第二分离燃尽风控制策略均为通过控制锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的分离燃尽风和紧凑燃尽风大小，使得前后墙分离燃尽风或紧凑燃尽风达到预置开度。第一分离燃尽风控制策略与第二分离燃尽风控制策略在锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的分离燃尽风和紧凑燃尽风的控制上完全相反。在壁温偏差控制因子等于零时，说明不需要额外的调整控制。进一步地，第一分离燃尽风控制策略为：对锅炉后屏过热器的分离燃尽风作初步上调，同时对锅炉前屏过热器的分离燃尽风作初步下调，使得前后墙分离燃尽风达到第一初级开度；若壁温偏差控制因子仍大于零，则对锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，同时对锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第一次级开度。上调锅炉后屏过热器的分离燃尽风，同时下调锅炉前屏过热器的分离燃尽风能够一定程度上缓解火焰中心靠后墙的问题，从而能够避免前后墙的热偏差扩大，以此方式实现前后墙的壁温偏差调控。设定第一初级开度为psofa1，第一初级开度为负荷和脱硝入口no浓度的函数，具体表达如下：psofa1＝f1(load)×k1no；其中，k1no＝f2(no)；其中，f1(load)的函数映射关系示例表示为：表1f1(load)函数映射关系表load(mw)f1(load)00200030050450100660150f2(no)的函数映射关系示例表示为：表2f2(no)函数映射关系表no(mg/m3)f2(no)<2500.8250～3000.9300～3501.0350～4001.2>4001.4若是通过上述方式调节到第一初级开度psofa1，壁温偏差控制因子仍大于零，则需要进入次级调整阶段，将开度调成第一次级开度pofa1。具体的加强调节力度时，将load＝200时的f1(load)的值上调为50；load＝300时的f1(load)值同样上调50，为100；load＝450时的f1(load)的值上调为120；load＝660时的f1(load)的值上调为150。同理，f2(no)也要对应作出调整：no<250时，令f2(no)＝0.9；no在250～300时，令f2(no)＝1.0；no在300～350时，令f2(no)＝1.2；no在>350时，令f2(no)＝1.4。进一步地，若壁温偏差控制因子仍大于零，则对锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，同时对锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第一次级开度，之后还包括：若壁温偏差控制因子仍大于零，则将锅炉后屏过热器停运的磨煤机的二次风门逐步上调至100％。若是上述两级燃尽风的调控仍然无法解决壁温偏差控制因子大于零的问题，那么可以获取锅炉前后墙的磨煤机的状况，若是锅炉后屏过热器有停运的磨煤机，则将锅炉后屏过热器停运的磨煤机的二次风门开大，即上调，可以逐步调至100％。若是上述两级燃尽风的调控就能够解决壁温偏差控制因子大于零的问题，则可以停止调控。进一步地，第二分离燃尽风控制策略为：对锅炉后屏过热器的分离燃尽风作初步下调，同时对锅炉前屏过热器的分离燃尽风作初步上调，使得前后墙分离燃尽风达到第二初级开度；若壁温偏差控制因子仍小于零，则对锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，同时对锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第二次级开度。第二分离燃尽风控制策略与第一分离燃尽风控制策略执行步骤完全相反，同样是先调节锅炉前后墙的分离燃尽风，达到第二初级开度psofa2；如果调小锅炉后屏过热器分离燃尽风，开大锅炉前屏过热器分离燃尽风达到第二初级开度还未解决壁温偏差控制因子小于零的问题，则进入次级调整阶段，继续减小锅炉后屏过热器的分离燃尽风，增大锅炉前屏过热器的分离燃尽风，达到第二次级开度pofa1。第二初级开度和第二次级开度的具体求解方法分别类似于上述第一初级开度和第一次级开度的求解过程，在此不再赘述。进一步地，若壁温偏差控制因子仍小于零，则对锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，同时对锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第二次级开度，之后还包括：若壁温偏差控制因子仍小于零，则将锅炉前屏过热器停运的磨煤机的二次风门逐步上调至100％。若是上述两级燃尽风的调控仍然无法解决壁温偏差控制因子小于零的问题，那么可以获取锅炉前后墙的磨煤机的状况，若是锅炉前屏过热器有停运的磨煤机，则将锅炉前屏过热器停运的磨煤机的二次风门开大，即上调，可以逐步调至100％。若是上述两级分离燃尽风的调控就能够解决壁温偏差控制因子小于零的问题，则可以停止调控。本申请实施例提供的基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法，从锅炉前后屏过热器的平均温度和最高温度进行分析，主要研究前后屏过热器的壁温偏差，得到壁温偏差控制因子，然后根据壁温偏差控制因子进行针对性的送风控制，从而精准的把控锅炉前后屏过热器的壁温偏差，适应不同的运行工况，进而保证锅炉的安全运行。因此，本申请实施例能够解决现有对冲锅炉燃烧时存在前后屏过热器壁温差较大的情况，影响锅炉运行安全的技术问题。为了便于理解，请参阅图2，本申请提供了一种基于对冲锅炉的壁温偏差控制装置的实施例，包括：预处理模块201，用于分别计算锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的平均壁温，并分别获取锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的最高壁温；分析模块202，用于根据平均壁温、最高壁温和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子；判断控制模块203，用于若壁温偏差控制因子大于零，则执行第一分离燃尽风控制策略，若壁温偏差控制因子小于零，执行第二分离燃尽风控制策略；第一分离燃尽风控制策略和第二分离燃尽风控制策略均为通过控制锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的分离燃尽风和紧凑燃尽风大小，使得前后墙分离燃尽风或紧凑燃尽风达到预置开度。进一步地，分析模块202具体用于：根据锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的平均壁温计算前后屏过热器的平均壁温差值；根据锅炉前屏过热器和锅炉后屏过热器的最高壁温计算前后屏过热器的最高壁温差值；根据平均壁温差值和最高壁温差值计算壁温综合偏差值；依据最高壁温、壁温综合偏差值和预置许可温度进行壁温偏差分析，得到壁温偏差控制因子。进一步地，第一分离燃尽风控制策略为：对锅炉后屏过热器的分离燃尽风作初步上调，同时对锅炉前屏过热器的分离燃尽风作初步下调，使得前后墙分离燃尽风达到第一初级开度；若壁温偏差控制因子仍大于零，则对锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，同时对锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第一次级开度。进一步地，第二分离燃尽风控制策略为：对锅炉后屏过热器的分离燃尽风作初步下调，同时对锅炉前屏过热器的分离燃尽风作初步上调，使得前后墙分离燃尽风达到第二初级开度；若壁温偏差控制因子仍小于零，则对锅炉后屏过热器的紧凑燃尽风作进一步下调，同时对锅炉前屏过热器的紧凑燃尽风作进一步上调，使得前后墙紧凑燃尽风达到第二次级开度。本申请实施例提供的基于对冲锅炉的壁温偏差控制方法，从锅炉前后屏过热器的平均壁温和最高壁温进行分析，主要研究前后屏过热器的壁温偏差，得到壁温偏差控制因子，然后根据壁温偏差控制因子进行针对性的送风控制，从而精准的把控锅炉前后屏过热器的壁温偏差，适应不同的运行工况，进而保证锅炉的安全运行。因此，本申请实施例能够解决现有对冲锅炉燃烧时存在前后屏过热器壁温差较大，影响锅炉运行安全的技术问题。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：read-onlymemory，英文缩写：rom)、随机存取存储器(英文全称：randomaccessmemory，英文缩写：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12