一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法及系統，通過分析采集的當前爐膛內氮氧化物排放濃度值與氮氧化物設定值，獲取爐膛內溫度調節目標；通過判斷獲取的爐膛內溫度分布與溫度調節目標之間的溫度差值與預設溫差閾值的關系，對二次風及分離燃盡風的配風方案進行調整，以及根據采集的煙氣中含氧量與含氧量設定值之間的氧量差值與預設氧量閾值的關系進一步根據環境中含氧量的變化對二次風及分離燃盡風的配風方案進行調整，實現了根據環境變化對二次風及分離燃盡風的配風方案的動態調整，解決了傳統配風方案調節方式中的時滯性問題，確保了在環境因素變化情況下實現低氮燃燒的優化燃燒，提高了能源利用率。

An optimized combustion control method and system based on low nitrogen combustion

【技術實現步驟摘要】
一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法及系統
本專利技術涉及能源
，尤其涉及一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法及系統。
技術介紹
術語解釋SOFA:SeparatedOver-FireAir，分離燃盡風。隨著國家頒布燃煤電廠的氮氧化物排放標準，同時明確規定低氮燃燒技術應作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術的政策，國內各大燃煤電廠相繼進行基于二次風重新分配的低氮燃燒改造工程。實驗表明，氮氧化物的生成量分別和溫度與過量空氣系數即含氧量有著重要的關系，隨著反應溫度的升高，氮氧化物生成速率呈指數規律增加，當溫度超過1700K時，溫度每增加100K，反應速率增大6～7倍；隨著過量空氣系數的變小，氮氧化物的轉化率顯著降低，當過量空氣系數小于0.7時，氮氧化物將無法充分燃燒。傳統降低氮氧化物的排放量的方式是通過調節風門配風改變爐膛富燃區溫度，進而降低氮氧化物的排放量和通過對鍋爐燃燒特性單回路控制方法如通過設定負荷-風量(二次風及SOFA風)函數來控制各個風門的開度即通過負荷指令來調節主燃燒區二次風及SOFA風量的方式來調整燃燒進而控制氮氧化物的排放，上述降低氮氧化物排放的方式由于控制對象的滯后性，燃燒反應內部不確定性和外部環境的擾動，造成二次風及SOFA配風方案與鍋爐燃燒特性不匹配，最終影響氮氧化物排放量的降低和鍋爐燃燒效率提升，顯然，上述傳統粗放式的降低氮氧化物排放的控制方式，不具備在鍋爐煤質、燃燒環境、氮氧化物排放等因素發生變動時實現對低氮燃燒需求的動態控制。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術的目的是提供一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法及系統。本專利技術所采用的第一技術方案是：一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法，包括以下步驟：采集當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值，結合氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值獲取爐膛內溫度調節目標；獲取當前爐膛內的溫度分布，結合溫度分布與溫度調節目標獲取二次風和分離燃盡風的配風校正方案；根據配風校正方案分別調整二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度。進一步作為優選的實施方式，所述結合氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值獲取爐膛內溫度調節目標這一步驟，具體包括以下步驟：當判斷出當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值的濃度差值大于預設的濃度差閾值后，將爐膛內溫度調整為對應濃度差值的溫度調節目標；當判斷出當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值的濃度差值小于預設的濃度差閾值后，不調整爐膛內溫度。進一步作為優選的實施方式，還包括調整配風校正方案步驟，所述調整配風校正方案包括以下步驟：采集當前煙氣中含氧量值，結合煙氣中含氧量值與含氧量設定值調整二次風和分離燃盡風的配風校正方案。進一步作為優選的實施方式，所述結合溫度分布與溫度調節目標獲取二次風和分離燃盡風的配風校正方案這一步驟，具體包括以下步驟：當判斷出當前爐膛內的溫度分布與溫度調節目標的溫度差值大于預設的溫差閾值后，將配風校正方案調整為對應溫度差值的第一配風校正方案，所述第一配風校正方案為降低二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度；當判斷出當前爐膛內的溫度分布與溫度調節目標的溫度差值小于預設的溫差閾值后，不調整二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度。進一步作為優選的實施方式，所述結合煙氣中含氧量值和含氧量設定值調整二次風和分離燃盡風的配風校正方案這一步驟，具體包括以下步驟：當判斷出當前爐膛內煙氣中含氧量值與含氧量設定值的氧量差值大于預設的氧量差閾值后，將配風校正方案調整為對應氧量差值的第二配風校正方案，所述第二配風校正方案為增加二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度；當判斷出當前爐膛內煙氣中含氧量值與含氧量設定值的氧量差值小于預設的氧量差閾值后，不調整二次風和分離式燃盡風的配風校正方案。進一步作為優選的實施方式，所述根據配風校正方案分別調整二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度這一步驟，具體包括以下步驟：當配風校正方案為第一配風校正方案時，根據第一配風校正方案降低二次風的風量和風門開度及分離式燃盡風的風量和風門開度；當配風校正方案為第二配風校正方案時，根據第二配風校正方案增加二次風的風量和風門開度及分離式燃盡風的風量和風門開度。進一步作為優選的實施方式，還包括設定二次風和分離燃盡風的配風方案步驟，所述設定二次風和分離燃盡風的配風方案具體包括以下步驟：采集煤質參數，根據煤質參數設定二次風及分離燃盡風的配風方案，所述煤質參數包括水分、灰分、揮發分、固定碳及發熱量中的至少一種；根據配風方案控制二次風的風量和風門的開度及分離燃盡風的風量和風門的開度。本專利技術所采用的第二技術方案是：一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制系統，包括：溫度調節模塊，用于采集當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值，結合氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值獲取爐膛內溫度調節目標；配風校正模塊，用于獲取當前爐膛內的溫度分布，結合溫度分布與溫度調節目標獲取二次風和分離燃盡風的配風校正方案；配風控制模塊，用于根據配風校正方案分別調整二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度。進一步作為優選的實施方式，所述配風校正模塊包括：第一判斷單元，用于當判斷出當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值的濃度差值大于預設的濃度差閾值后，將爐膛內溫度調整為對應濃度差值的溫度調節目標；第二判斷單元，用于當判斷出當前爐膛內的溫度分布與溫度調節目標的溫度差值大于預設的溫差閾值后，將配風校正方案調整為對應溫度差值的第一配風校正方案，所述第一配風校正方案為降低二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度；第三判斷單元，用于當判斷出當前爐膛內煙氣中含氧量值與含氧量設定值的氧量差值大于預設的氧量差閾值后，將配風校正方案調整為對應氧量差值的第二配風校正方案，所述第二配風校正方案為增加二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度。進一步作為優選的實施方式，所述配風控制模塊包括：采集單元，用于采集煤質參數，根據煤質參數設定二次風及分離燃盡風的配風方案，所述煤質參數包括水分、灰分、揮發分、固定碳及發熱量中的至少一種；配風單元，用于根據配風方案控制二次風的風量和風門的開度及分離燃盡風的風量和風門的開度。本專利技術的有益效果是：本專利技術通過分析實時采集爐膛內的氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值，獲取爐膛內溫度調節目標，并將獲取的爐膛內溫度調節目標與當前爐膛內溫度分布進行分析根據環境因素動態的設定二次風和分離燃盡風的配風校正方案，此外將實時采集煙氣中含氧量值與含氧量設定值進行分析進一步根據環境變化對配風校正方案進行調整，最后根據配風校正方案對二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度進行調整，實現了二次風及分離燃盡風配風方案的動態調整，解決了傳統配風本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法，其特征在于，包括以下步驟：/n采集當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值，結合氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值獲取爐膛內溫度調節目標；/n獲取當前爐膛內的溫度分布，結合溫度分布與溫度調節目標獲取二次風和分離燃盡風的配風校正方案；/n根據配風校正方案分別調整二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度。/n

【技術特征摘要】
1.一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
采集當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值，結合氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值獲取爐膛內溫度調節目標；
獲取當前爐膛內的溫度分布，結合溫度分布與溫度調節目標獲取二次風和分離燃盡風的配風校正方案；
根據配風校正方案分別調整二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度。


2.根據權利要求1所述的一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法，其特征在于，所述結合氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值獲取爐膛內溫度調節目標這一步驟，具體包括以下步驟：
當判斷出當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值的濃度差值大于預設的濃度差閾值后，將爐膛內溫度調整為對應濃度差值的溫度調節目標；
當判斷出當前爐膛內的氮氧化物排放濃度值與氮氧化物濃度設定值的濃度差值小于預設的濃度差閾值后，不調整爐膛內溫度。


3.根據權利要求1所述的一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法，其特征在于，還包括調整配風校正方案步驟，所述調整配風校正方案包括以下步驟：
采集當前煙氣中含氧量值，結合煙氣中含氧量值與含氧量設定值調整二次風和分離燃盡風的配風校正方案。


4.根據權利要求3所述的一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法，其特征在于，所述結合溫度分布與溫度調節目標獲取二次風和分離燃盡風的配風校正方案這一步驟，具體包括以下步驟：
當判斷出當前爐膛內的溫度分布與溫度調節目標的溫度差值大于預設的溫差閾值后，將配風校正方案調整為對應溫度差值的第一配風校正方案，所述第一配風校正方案為降低二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度；
當判斷出當前爐膛內的溫度分布與溫度調節目標的溫度差值小于預設的溫差閾值后，不調整二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度。


5.根據權利要求4所述的一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法，其特征在于，所述結合煙氣中含氧量值與含氧量設定值調整二次風和分離燃盡風的配風校正方案這一步驟，具體包括以下步驟：
當判斷出當前爐膛內煙氣中含氧量值與含氧量設定值的氧量差值大于預設的氧量差閾值后，將配風校正方案調整為對應氧量差值的第二配風校正方案，所述第二配風校正方案為增加二次風的風量和風門開度及分離燃盡風的風量和風門開度；
當判斷出當前爐膛內煙氣中含氧量值與含氧量設定值的氧量差值小于預設的氧量差閾值后，不調整二次風和分離式燃盡風的配風校正方案。


6.根據權利要求5所述的一種基于低氮燃燒的優化燃燒控制方法，其特征在于，所述根據配風校正...

【專利技術屬性】
技術研發人員：洪昌少，王添恩，馬曉茜，李洋，馮少山，于崢，羅錚，羅圣，黃俊，阮斌，張清平，關應元，
申請(專利權)人：廣州珠江電力有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44