火电厂锅炉空预器冷端温度精细化控制方法与流程

1.本发明涉及火电厂锅炉空预器冷端温度控制领域。


背景技术：

2.目前火电厂为提高燃煤经济性，电厂来煤硫份呈现多样化不稳定趋势，在燃煤掺配时多采用在不同的负荷段磨煤机分仓掺配不同的煤种，以满足机组接待负荷的能力，提高火电厂的经济效益。机组agc控制方式下，在升降负荷、启停磨煤机时，存在掺配不同硫份的磨煤机启停后锅炉燃烧产生的烟气中硫份发生变化，如硫份发生变化，如未及时调整空预器冷端平均温度时存在以下问题：1)如机升负荷启动掺配高硫份煤的磨煤机后锅炉入炉煤硫份增大，燃烧产生的so2浓度增大，如空预器冷端平均温度没有及时进行调整，冷端温度低于原烟气so2浓度相应的酸露点温度以下时，会引起空预器冷端酸腐蚀及硫酸氢铵堵塞空预器，威胁空预器的安全运行。2)锅炉燃烧过程中原烟气so2浓度大幅变化时，根据硫份变化手动控制空预器冷端温度偏差较大，无法实现精细化控制，温度控制过高会引起暖风器供汽量增大、锅炉排烟温度升高不节能，温度控制低于酸露点温度以下会影响空预器的安全运行。3)机组agc方式降负荷，停运掺配高硫煤磨煤机后如空预器冷端温度不能及时调整，冷端温度大幅高于燃烧产生的so2浓度相应的露点温度时，会引起辅汽耗量增大及锅炉排烟温度的升高，导致能耗增加，影响锅炉运行的经济性。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种火电厂锅炉空预器冷端温度精细化控制方法，一方面解放人力，提高设备自动化水平，另一方面实现空预器冷端温度精细化自动控制，提高锅炉运行的经济性及空预器运行的安全性。
4.本发明一种火电厂锅炉空预器冷端温度精细化控制方法，其特征是，包括以下步骤
5.步骤一，基于人工智能大数据算法框架下采集锅炉燃烧过程中原烟气中的so2浓度，搭建锅炉空预器冷端一次风侧温度和二次风侧温度自动控制逻辑；
6.步骤二，当机组运行中锅炉入炉煤硫份波动时，将锅炉燃烧产生的原烟气中so2浓度实时变化范围进行区间阶梯区分，计算出对应浓度下的酸露点温度；
7.步骤三，根据空预器实际运行方式，在原烟气so2浓度变化区间给出一个该区间内空预器冷端一次风平均温度值、二次风平均温度值，且该平均温度值高于该so2浓度变化区间上限对应的酸露点温度值；
8.步骤四，通过完善逻辑模块组态，在逻辑中将so2浓度变化区间上限对应的酸露点温度值实时自动发送至锅炉暖风器控制系统，作为空预器冷端一次风平均温度、二次风平均温度的目标控制值，暖风器控制系统中的供汽调门跟踪此目标值进行调节，自动阶梯控制暖风器供汽调门的开度，快速对空预器冷端一次风平均温度、二次风平均温度实时进行修正，完善确保在入炉煤硫份波动时能及时对冷端温度进行修正，将空预器冷端一次风平
均温度、二次风平均温度控制到原烟气硫份对应的酸露点以上温度，以确保空预器冷端温度任何时候都在相应的酸露点温度以上，避免烟气中的硫酸结露冷凝对空预器冷端造成腐蚀堵塞，确保设备安全运行，提高设备运行的经济性，进一步降低煤耗。
9.进一步地，空预器运行时，烟气先经过二次风侧，再经过一次风侧，所以二次风侧温度要高于一次风侧，对于二次风侧冷端温度控制值需要在逻辑中进行调整，将二次风侧的冷端温度设定值小于一次风侧温度。
10.本发明具有以下有益效果：
11.1、本发明基于人工智能大数据算法框架下采集锅炉燃烧过程中原烟气中的so2浓度，通过搭建大数据物理框架，计算相应浓度的酸露点温度，完善逻辑模块组态，对空预器冷端温度进行动态精细化控制，从而达到降低人工操作量，提高设备自动化水平，提高设备运行的安全性及经济性。
12.2、当锅炉燃烧原烟气硫份实时发生变化后，能及时根据硫份的变化自动调整空预器冷端温度至相应硫份对应的酸露点温度以上，硫份增大时能及时自动提高空预器冷端温度，防止空预器冷端腐蚀及硫酸氢铵对空预器冷端换热元件堵塞，硫份减小时能及时降低暖风器的加热汽量及锅炉排烟温度以达到节能及确保设备安全运行的目的。
附图说明
13.图1是锅炉空预器冷端一次风侧温度自动控制逻辑。
14.图2是锅炉空预器冷端二次风侧温度自动控制逻辑。
具体实施方式
15.为提高火力发电机组的燃煤的经济性，电厂入炉煤掺配结构呈复杂趋势，为满足火电机组在agc控制方式下负荷频繁波动，启停磨煤机后不同硫份的煤质入炉后导致锅炉燃烧原烟气中的硫份大幅波动，烟气的酸露点温度也发生大幅变化，防止空预器冷端腐蚀及硫酸氢铵堵塞空预器，引起空预器差压增大，导致空预器运行安全性下降及厂用电率升高，需及时调整控制空预器冷端温度不低于酸露点温度。
16.下面将结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应视为对本发明公开技术内容的限制。
17.如图1、图2所示，在入炉煤硫份变化时，采集锅炉燃烧原烟气中so2的浓度变化值，在逻辑内将so2浓度变化范围进行区间阶梯区分，在该浓度区间内以上限浓度为计算值，计算出该浓度值下的酸露点温度，逻辑内将该计算出的酸露点温度值送至逻辑pid作为锅炉空预器冷端一次、二次风侧平均温度的控制目标值。
18.运行中空预器冷端一次风平均温度为a、b两侧空预器出口烟气温度(三取中)的平均值与a、b两侧一次风机至暖风器出口温度(二取均)的平均值的平均值，逻辑pid中计算出的空预器一次风侧酸露点温度与空预器冷端平均温度差值输出，自动调整暖风器供汽调门开度，通过暖风器加热后提高冷一次风温度，从而提高空预器冷端平均温度值，使该温度值与计算出的酸露点温度一致，从而控制空预器冷端的平均温度任何时候都在锅炉燃烧原烟气硫份的酸露点温度以上，避免了空预器冷端温度低于酸露点温度引起低温腐蚀及硫酸氢氨对对空预器的堵塞；
19.运行中空预器冷端二次风平均温度为a、b两侧空预器出口烟气温度(三取中)的平均值与a、b两侧送风机至暖风器出口温度(二取均)的平均值的平均值，逻辑pid中计算出的空预器二次风侧酸露点温度与空预器冷端平均温度差值输出，自动调整暖风器供汽调门开度，通过暖风器加热后提高二次风温度，从而提高空预器冷端平均温度值，使该温度值与计算出的酸露点温度一致。
20.由于实际运行中空预器旋转方向为烟气侧
→
二次风侧
→
一次风侧，在空预器内部二次风温度较一次风侧高，根据实际运行经验，在空预器精细化控制策略中，对于二次风侧冷端温度控制值需要在逻辑中进行修正，即二次风侧的冷端温度设定值略小于一次风侧温度，这样既确保了空预器安全运行同时也提高了锅炉运行的经济性。
21.原烟气与空预器冷端一、二次风温度设定值自动跟踪的联锁控制关系
[0022][0023][0024]
在空预器冷端一、二次温度自动跟踪设定值中，增设值班员可自行调整
±
5℃偏置值。
[0025]
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。


技术特征：
1.一种火电厂锅炉空预器冷端温度精细化控制方法，其特征是，包括以下步骤步骤一，基于人工智能大数据算法框架下采集锅炉燃烧过程中原烟气中的so2浓度，搭建锅炉空预器冷端一次风侧温度和二次风侧温度自动控制逻辑；步骤二，当机组运行中锅炉入炉煤硫份波动时，将锅炉燃烧产生的原烟气中so2浓度实时变化范围进行区间阶梯区分，计算出对应浓度下的酸露点温度；步骤三，根据空预器实际运行方式，在原烟气so2浓度变化区间给出一个该区间内空预器冷端一次风平均温度值、二次风平均温度值，且该平均温度值高于该so2浓度变化区间上限对应的酸露点温度值；步骤四，通过完善逻辑模块组态，在逻辑中将so2浓度变化区间上限对应的酸露点温度值实时自动发送至锅炉暖风器控制系统，作为空预器冷端一次风平均温度、二次风平均温度的目标控制值，暖风器控制系统中的供汽调门跟踪此目标值进行调节，自动阶梯控制暖风器供汽调门的开度，快速对空预器冷端一次风平均温度、二次风平均温度实时进行修正，确保在入炉煤硫份波动时能及时对冷端温度进行修正，将空预器冷端一次风平均温度、二次风平均温度控制到原烟气硫份对应的酸露点以上温度，以确保空预器冷端温度任何时候都在相应的酸露点温度以上，避免烟气中的硫酸结露冷凝对空预器冷端造成腐蚀堵塞，确保设备安全运行，提高设备运行的经济性，进一步降低煤耗。2.如权利要求1所述的火电厂锅炉空预器冷端温度精细化控制方法，其特征是，空预器运行时，烟气先经过二次风侧，再经过一次风侧，所以二次风侧温度要高于一次风侧，对于二次风侧冷端温度控制值需要在逻辑中进行调整，将二次风侧的冷端温度设定值小于一次风侧温度。

技术总结
本发明公开了一种火电厂锅炉空预器冷端温度精细化控制方法，机组运行中在锅炉入炉煤硫份波动时，将锅炉燃烧产生的原烟气中SO2浓度实时变化范围进行区间阶梯区分，计算出对应浓度下的酸露点温度，通过完善逻辑模块组态，在逻辑中将SO2浓度变化区间上限对应的酸露点温度值发送至锅炉暖风器控制系统，将此值作为空预器冷端温度的控制目标值，通过暖风器控制系统自动跟踪调整，确保空预器冷端温度任何时候不低于酸露点温度，避免烟温在酸露点温度以下，烟气中的硫酸结露冷凝对空预器冷端造成腐蚀堵塞，确保了设备安全运行，也提高了设备运行的经济性，进一步的降低了煤耗。进一步的降低了煤耗。进一步的降低了煤耗。


技术研发人员：吕雨林 李会军 王钢锋 刘钊 杨大锚 刘磊 李海浩
受保护的技术使用者：华能铜川照金煤电有限公司
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/10/27