一种火电厂锅炉风烟系统及其启停控制方法与流程

本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种火电厂锅炉风烟系统及其启停控制方法。

背景技术：

在火电厂的锅炉中需要保证足够的进气量才能保证锅炉的燃烧效率，现有的锅炉中多是对锅炉直接设置进气管道，将外界的空气导入燃烧室，但是由于外界空气与炉膛温度存在较大的温度差，导入外界空气后悔降低炉温，从而降低燃烧效率，如果增加单独的空气加热装置，又会增加运行成本。并且，现有的火电厂在锅炉风烟系统全停状态下，无法实现锅炉风烟系统的自动启动，也无法在锅炉风烟系统运行状态下实现锅炉风烟系统的自动停止，并且当锅炉风烟系统启动程序运行至某一步时，若该步序条件不满足，无法继续启动程序的运行。即现有锅炉风烟系统的运行与停止均需要人为干预，这大大增加了工作量和人力成本，并且若不能及时启动或者停止锅炉风烟系统，则可能影响机组正常运行。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种火电厂锅炉风烟系统及其启停控制方法。

本发明实施例一方面提供了一种火电厂锅炉风烟系统，所述火电厂锅炉风烟系统包括：第一空气预热器、第二空气预热器、第一送风机、第二送风机、第一引风机、第二引风机、送风机出口母管联络门及多条管道；

所述第一送风机通过管道与所述第一空气预热器连接，在所述第一送风机入口设有送风机入口导叶，在其出口设有送风机出口电动门；所述第一空气预热器通过两路管道与锅炉炉膛连接，在其中一条管道上设有空预器出口电动门，在另一条管道上设有空预器入口电动门；所述第一引风机设置在所述第一空气预热器通向烟塔的管道上，在所述第一引风机的两端分别设有入口电动门及出口电动门，在所述第一引风机的入口处还设有引风机入口导叶；

所述第二送风机通过管道与所述第二空气预热器连接，在所述第二送风机入口设有送风机入口导叶，在其出口设有送风机出口电动门；所述第二空气预热器通过两路管道与锅炉炉膛连接，在其中一条管道上设有空预器出口电动门，在另一条管道上设有空预器入口电动门；所述第二引风机设置在所述第二空气预热器通向烟塔的管道上，在所述第二引风机的两端分别设有入口电动门及出口电动门，在所述第二引风机的入口处还设有引风机入口导叶；

所述第一送风机的出口母管及所述第二送风机的出口母管通过所述送风机出口母管联络门连通。

本发明实施例另一方面提供了一种火电厂锅炉风烟系统启停控制方法，所述火电厂锅炉风烟系统启停控制方法包括：

判断是否第一空气预热器入口电动门和出口电动门、第二空气预热器入口电动门和出口电动门均已关，且第一引风机入口电动门和出口电动门、第二引风机入口电动门和出口电动门均已关，且第一送风机出口电动门和第二送风机出口电动门均已关，且送风机出口母管联络门已关，且第一引风机入口导叶和第二引风机入口导叶均已关，且第一送风机入口导叶和第二送风机入口导叶均已关；如果否，发出关闭第一空气预热器入口电动门和出口电动门、第二空气预热器入口电动门和出口电动门的指令，及关闭第一引风机入口电动门和出口电动门、第二引风机入口电动门和出口电动门的指令，及关闭第一送风机出口电动门和第二送风机出口电动门的指令，及关闭送风机出口母管联络门的指令，及关闭第一引风机入口导叶和第二引风机入口导叶的指令，及关闭第一送风机入口导叶和第二送风机入口导叶的指令；

如果是，判断是否第一空气预热器及第二空气预热器均启动；如果第一空气预热器未启动和/或第二空气预热器未启动，发出启动第一空气预热器及第二空气预热器的指令；

如果第一空气预热器及第二空气预热器均启动，判断是否第一空气预热器的入口电动门和出口电动门、第二空气预热器的入口电动门和出口电动门均已开；如果否，发出开启第一空气预热器的入口电动门和出口电动门、第二空气预热器的入口电动门和出口电动门的指令；

如果第一空气预热器的入口电动门和出口电动门、第二空气预热器的入口电动门和出口电动门均已开，判断是否第一引风机出口电动门已开，且第二送风机出口电动门已开，且送风机出口母管联络门已开；如果否，发出开启第一引风机出口电动门的指令，及开启第二送风机出口电动门的指令，及开启送风机出口母管联络门的指令；

如果第一引风机出口电动门已开，且第二送风机出口电动门已开，且送风机出口母管联络门已开，判断是否第一引风机已启动；如果所述第一引风机未启动，发出启动第一引风机的指令；

如果所述第一引风机已启动，判断是否第一引风机入口电动门已开；如果所述第一引风机入口电动门未开，发出开启第一引风机入口电动门的指令；

如果所述第一引风机入口电动门已开，判断是否第一送风机已启动；如果所述第一送风机未启动，发出启动所述第一送风机的指令；

如果所述第一送风机已启动，判断是否第一送风机出口电动门已开，且第二送风机出口电动门已关；如果所述第一送风机出口电动门未开，和/或所述第二送风机出口电动门未关，发出开启第一送风机出口电动门的指令，及关闭第二送风机出口电动门的指令；

如果所述第一送风机出口电动门已开，且所述第二送风机出口电动门已关，判断是否第二送风机已启动；如果所述第二送风机未启动，发出启动第二送风机的指令；

如果所述第二送风机已启动，判断是否第二送风机出口电动门已开；如果所述第二送风机出口电动门未开，发出开启第二送风机出口电动门的指令；

如果所述第二送风机出口电动门已开，判断是否第二引风机出口电动门已开；如果所述第二引风机出口电动门未开，发出开启所述第二引风机出口电动门的指令；

如果所述第二引风机出口电动门已开，判断是否第二引风机已启动；如果所述第二引风机未启动，发出启动第二引风机的指令；

如果所述第二引风机已启动，判断是否第二引风机入口电动门已开，且送风机出口母管联络门已关；如果所述第二引风机入口电动门未开，和/或所述送风机出口母管联络门未关，发出开启第二引风机入口电动门的指令，及关闭送风机出口母管联络门的指令；

如果所述第二引风机入口电动门已开，且送风机出口母管联络门已关，判断是否第一引风机入口导叶和第二引风机入口导叶均已投负压自动档位，且第一送风机入口导叶和第二送风机入口导叶均已投风量自动档位；如果否，发出将第一引风机入口导叶和第二引风机入口导叶投负压自动档位的指令，及将第一送风机入口导叶和第二送风机入口导叶投风量自动档位的指令。

本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供的火电厂锅炉风烟系统及其启停控制方法可以在火电厂锅炉风烟系统全停状态下，实现锅炉风烟系统的自动启动；在火电厂锅炉风烟系统运行状态下，实现锅炉风烟系统的自动停止；并且兼顾人为判断，可以实现火电厂锅炉风烟系统程序控制逻辑的跳步运行，当程序控制逻辑某一步的运行条件为满足导致步序无法进行时，可以人为地判断条件是否可以忽略并操作跳步动作，继续程序控制逻辑的运行直至启动完毕。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例火电厂锅炉风烟系统的结构示意图；

图2为本发明实施例火电厂锅炉风烟系统的启动流程示意图；

图3为本发明实施例火电厂锅炉风烟系统的停止流程示意图。

附图标号

1.第一送风机入口导叶 2.第一送风机

3.第一送风机出口电动门 4.第二送风机入口导叶

5.第一送风机 6.第一送风机出口电动门

7.第一引风机入口电动门 8.第一引风机入口导叶

9.第一引风机 10.第一引风机出口电动门

11.第二引风机入口电动门 12.第二引风机入口导叶

13.第二引风机 14.第二引风机出口电动门

15.第一空预器出口电动门 16.第一空预器入口电动门

17.第二空预器入口电动门 18.第二空预器出口电动门

19.送风机出口母管联络门 20.第一空气预热器

21.第二空气预热器 22.第一消音器

23.第二消音器

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种火电厂锅炉风烟系统，该系统主要包括第一空气预热器20、第二空气预热器21、第一送风机2、第二送风机5、第一引风机9、第二引风机13、送风机出口母管联络门19及多条管道。

第一送风机2通过管道与第一空气预热器20连接，在第一送风机2的入口设有送风机入口导叶1，在其出口设有送风机出口电动门3。第一空气预热器20通过两路管道与锅炉炉膛连接，在其中一条管道上设有空预器出口电动门15，在另一条管道上设有空预器入口电动门16。第一引风机9设置在第一空气预热器20通向烟塔的管道上，在第一引风机9的两端分别设有入口电动门7及出口电动门10，并且在第一引风机9的入口处还设有引风机入口导叶8。

类似的，第二送风机5通过管道与第二空气预热器21连接，在第二送风机5的入口设有送风机入口导叶4，在其出口设有送风机出口电动门6。第二空气预热器21通过两路管道与锅炉炉膛连接，在其中一条管道上设有空预器出口电动门18，在另一条管道上设有空预器入口电动门17。第二引风机13设置在第二空气预热器2通向烟塔的管道上，在第二引风机13的两端分别设有入口电动门11及出口电动门14，并且在第二引风机13的入口处还设有引风机入口导叶12。

第一送风机2的出口母管及第二送风机5的出口母管通过送风机出口母管联络门19连通。

如图1所示，本发明实施例火电厂锅炉风烟系统中还设置有其他必要的管道、阀门以及相关热工测点等。上述测点可以例如是压力测点温度测点及流量测点等测点。

在本发明实施例中，送风机为炉膛内燃料燃烧提供了所需的空气；引风机将炉膛内燃烧所产生的高温烟气吸出炉膛排向大气，同时维持炉膛负压燃烧。空气预热器运行时是旋转的，利用烟气的热量来加热燃烧所需的空气。外界空气经由两台送风机送入，经过空预器加热后进入二次风箱，由二次风箱分配给燃烧器助燃。燃烧后产生的高温烟气经由空气预热器回收热量后，被引风机吸出进入大气。利用本发明实施例提供的火电厂锅炉风烟系统，可以给锅炉提供一个可靠燃烧、稳定运行的二次风场。

在一实施例中，外界空气经第一送风机2引入到第一空气预热器20中，经加热后进入锅炉炉膛，或者经第二送风机5引入到第二空气预热器21中，经加热后进入锅炉炉膛。第一送风机2和第二送风机5可以同时工作，也可以互为备用，视具体情况而定，本发明并不限制。

在一实施例中，锅炉炉膛内燃烧后产生的高温烟气经第一空气预热器20回收热量后，被第一引风机9抽出，或者经第二空气预热器21回收热量后，被第二引风机13抽出。第一引风机9和第二引风机13可以同时工作，也可以互为备用，视具体情况而定，本发明并不限制。

在一实施例中，上述火电厂锅炉风烟系统还包括第一消音器22及第二消音器23，第一消音器22设置在第一送风机2的入口导叶1处，第二消音器23设置在第二送风机5的入口导叶4处，以减轻吸气噪音。

在一实施例中，上述火电厂锅炉风烟系统还包括：锅炉风烟系统程序控制逻辑按钮A1、引风机负压自动按钮A2及送风机风量自动按钮A3。上述按钮可以设置在分布式控制系统的控制面板上。

本发明实施例还提供了一种火电厂锅炉风烟系统的启停控制方法，该启停控制方法的执行主体可以是计算机系统或分布式控制系统。如图2所示，该启停控制方法主要包括以下步骤：

步骤S101、判断是否①第一空气预热器入口电动门16和出口电动门15、第二空气预热器入口电动门17和出口电动门18均已关，②且第一引风机入口电动门7和出口电动门10、第二引风机入口电动门11和出口电动门14均已关，③且第一送风机出口电动门3和第二送风机出口电动门6均已关，④且送风机出口母管联络门19已关，⑤且第一引风机入口导叶8和第二引风机入口导叶12均已关，⑥且第一送风机入口导叶1和第二送风机入口导叶4均已关。如果上述六个条件中有一个不满足，则进行步骤S102，发出关闭第一空气预热器入口电动门16和出口电动门15、第二空气预热器入口电动门17和出口电动门18的指令，及关闭第一引风机入口电动门7和出口电动门10、第二引风机入口电动门11和出口电动门13的指令，及关闭第一送风机出口电动门3和第二送风机出口电动门6的指令，及关闭送风机出口母管联络门19的指令，及关闭第一引风机入口导叶8和第二引风机入口导叶12的指令，及关闭第一送风机入口导叶1和第二送风机入口导叶4的指令。如果上述六个条件同时满足，进行步骤S103。

步骤S101-S102的目的是关闭锅炉风烟系统的一系列阀门，为启动锅炉风烟系统做准备。

步骤S103、判断是否第一空气预热器20及第二空气预热器21均启动。如果两个空气预热器有一个未启动，或者均未启动，则进行步骤S104，发出启动第一空气预热器20及第二空气预热器21的指令。如果两个空气预热器均启动，进行步骤S105。

步骤S105、判断是否第一空气预热器20的入口电动门16和出口电动门15、第二空气预热器21的入口电动门17和出口电动门18均已开。如果有一个电动门未打开，则进行步骤S106，发出开启第一空气预热器入口电动门16和出口电动门15、第二空气预热器入口电动门17和出口电动门18的指令。如果第一空气预热器入口电动门16和出口电动门15、第二空气预热器入口电动门17和出口电动门18均已开，进行步骤S107。

步骤S107、判断是否①第一引风机出口电动门10已开，②且第二送风机出口电动门3已开，③且送风机出口母管联络门19已开。如果上述三个条件有一个不满足，或者多个条件不满足，则进行步骤S108，发出开启第一引风机出口电动门10的指令，及开启第二送风机出口电动门3的指令，及开启送风机出口母管联络门19的指令。如果上述三个条件同时满足，进行步骤S109。

步骤S107-S108的目的是开启一系列阀门，为启动第一引风机9做准备。

步骤S109、判断是否第一引风机9已启动。如果第一引风机9未启动，进行步骤S110，发出启动第一引风机9的指令。如果第一引风机9已启动，进行步骤S111。

步骤S111、判断是否第一引风机入口电动门7已开。如果第一引风机入口电动门7未开，进行步骤S112，发出开启第一引风机入口电动门7的指令。如果第一引风机入口电动门7已开，进行步骤S113。

步骤S113、判断是否第一送风机2已启动。如果第一送风机2未启动，则进行步骤S114，发出启动第一送风机2的指令。如果第一送风机3已启动，进行步骤S115。

步骤S115、判断是否①第一送风机出口电动门3已开，②且第二送风机出口电动门6已关。如果上述两个条件有一个不满足或两个都不满足，则进行步骤S116，发出开启第一送风机出口电动门3的指令，及关闭第二送风机出口电动门6的指令。如果上述两个条件同时满足，进行步骤S117。

步骤S117、判断是否第二送风机5已启动。如果第二送风机5未启动，则进行步骤S118，发出启动第二送风机5的指令。如果第二送风机5已启动，进行步骤S119。

步骤S119、判断是否第二送风机出口电动门6已开。如果第二送风机出口电动门6未开，则进行步骤S120，发出开启第二送风机出口电动门6的指令。如果第二送风机出口电动门已开，进行步骤S121。

步骤S121、判断是否第二引风机出口电动门14已开。如果第二引风机出口电动门14未开，进行步骤S122，发出开启第二引风机出口电动门14的指令。如果第二引风机出口电动门14已开，进行步骤S123。

步骤S123、判断是否第二引风机13已启动。如果第二引风机13未启动，进行步骤S124，发出启动第二引风机13的指令。如果第二引风机13已启动，进行步骤S125。

步骤S125、判断是否①第二引风机入口电动门11已开，②且送风机出口母管联络门19已关。如果上述两个条件有一个不满足或两个条件都不满足，则进行步骤S126，发出开启第二引风机入口电动门11的指令，及关闭送风机出口母管联络门19的指令。如果第二引风机入口电动门11已开，且送风机出口母管联络门19已关，进行步骤S127。

步骤S127、判断是否①第一引风机入口导叶8和第二引风机入口导叶12均已投负压自动档位，②且第一送风机入口导叶1和第二送风机入口导叶4均已投风量自动档位。如果上述两个条件有一个不满足或两个条件都不满足，则进行步骤S128，发出将第一引风机入口导叶8和第二引风机入口导叶12投负压自动档位的指令，及将第一送风机入口导叶1和第二送风机入口导叶4投风量自动档位的指令。

投入引风机入口导叶负压自动后，引风机入口导叶跟随负荷的变化，自动控制炉膛负压。投入送风机入口导叶风量自动后，送风机入口导叶跟随负荷的变化，自动控制炉膛风量。

图2所示的启停控制方法用于控制火电厂锅炉风烟系统的启动，故图2所示的启停控制方法也可以成为火电厂锅炉风烟系统的启动步骤。

在一实施例中，启动步序的允许条件为：①空气预热器润滑油系统正常；②送风机润滑油系统及引风机润滑油系统正常。即，在进行步骤S101之前，需要预先判断空气预热器润滑油系统、送风机润滑油系统及引风机润滑油系统是否正常，在上述三个润滑油系统正常无故障的情况下，才允许锅炉风烟系统启动。

本发明实施例还提供一种火电厂锅炉风烟系统的启停控制方法，该启停控制方法的执行主体可以是计算机系统或分布式控制系统。如图3所示，该启停控制方法主要包括以下步骤：

步骤S2101、判断是否第一送风机2和第二送风机5均已运行至最小风量。如果两个送风机中有一个未运行至最小风量或两个送风机均未运行至最小风量，则进行步骤S202，发出关闭第一送风机入口导叶1及第二送风机入口导叶4的指令。如果第一送风机2和第二送风机5均已运行至最小风量，进行步骤S203。

步骤S203、判断是否①第一送风机2和第二送风机5均已停止运行，②且第一引风机9和第二引风机13均已停止运行。如果上述风机有一个未停止运行，或者多个风机未停止运行，则进行步骤S204，发出停止运行第一送风机2和第二送风机5的指令，及停止运行第一引风机9和第二引风机13的指令。如果两台送风机及两台引风机均已停止运行，进行步骤S205。

步骤S205、判断是否①第一送风机入口导叶1和第二送风机入口导叶4均已关，②且第一引风机入口导叶8和第二引风机入口导叶12均已关。如果上述入口导叶中有一个未关，或者多个入口导叶未关，则进行步骤S206，发出关闭第一送风机入口导叶1和第二送风机入口导叶4的指令，及关闭第一引风机入口导叶8和第二引风机入口导叶12的指令。如果上述四个风机的入口导叶均已关，进行步骤S207。

步骤S207、判断是否第一空气预热器20和第二空气预热器21的入口烟气温度低于预设温度。如果第一空气预热器20和第二空气预热器21的入口烟气温度低于预设温度，进行步骤S208。

一实施例中，上述的预设温度取120°。

步骤S208、判断是否①第一空气预热器20和第二空气预热器21均已停，②且第一空气预热器入口电动门16和出口电动门15、第二空气预热器入口电动门17和出口电动门18均已关。如果上述条件有一个不满足，或者两个条件都不满足，则进行步骤S209，发出停止第一空气预热器20和第二空气预热器21的指令，及关闭第一空气预热器入口电动门16和出口电动门15、第二空气预热器入口电动门17和出口电动门18的指令。

图3所示的启停控制方法用于控制火电厂锅炉风烟系统的停止，故图3的启停控制方法可以称为火电厂锅炉风烟系统的停止步骤。

在一实施例中，停止步序的允许条件为：锅炉已停止运行。即，在进行步骤S201之前，需要预先判断锅炉是否已停止运行，在锅炉已停止运行的情况下，才允许停止。

图2及图3所示的启停控制方法为本发明实施例中火电厂锅炉风烟系统的程序控制逻辑。利用该程序控制逻辑可以实现以下功能：在在火电厂锅炉风烟系统全停状态下，实现锅炉风烟系统的自动启动；在火电厂锅炉风烟系统运行状态下，实现锅炉风烟系统的自动停止；当火电厂锅炉风烟系统启动程序运行至某一步时，条件不满足，若人为判断该条件能够忽略，可以手动进行跳步动作继续启动程序的运行，直到锅炉风烟系统启动完毕。

图2及图3所示启停控制方法中的每一步，先判断反馈是否收到，如果收到则继续下一步；如果未收到，则发出指令，等待反馈收到。在未收到应有的反馈信号时，程序控制逻辑会停留在该步，等待工人操作。电厂运行人员可以查出当前运行步序未收到的反馈信号，人为判断未收到的反馈信号是否影响程序程序控制逻辑的继续执行。若该反馈信号不影响当前程序控制逻辑的继续进行，运行人员可以操作跳步动作继续程序控制逻辑的执行；若该反馈信号影响当前程序控制逻辑的继续进行，则运行人员可以根据查出的每一条未满足的反馈信号，有针对性的去排查问题，直至收到该反馈信号，继续执行程序控制逻辑。

通过图2及图3中的启停控制方法，可以在火电厂锅炉风烟系统全停状态下，实现锅炉风烟系统的自动启动；在火电厂锅炉风烟系统运行状态下，实现锅炉风烟系统的自动停止。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。