专利名称：一种仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及 一 种仓储式煤粉锅炉燃烧的控 制方法及装置。
背景技术：
仓储式煤粉锅炉广泛应用于中型电站中，特别是热电企业的主力炉 型。仓储式煤粉锅炉的布风系统依次分为一次风、二次风与三次风，分 别从锅炉不同的部位吹入炉膛。
一次风可以将煤粉仓中的煤粉送入炉膛，
同时为煤粉的燃烧提供氧气；二次风通过燃烧器直接吹入炉膛，可以起 到对煤粉混合、扰动与强化燃烧的作用，二次风量的多少是根据炉膛内 的氧气测量值来控制的，如果氧量高就减少二次风量，如果氧量低就增 加二次风量，增加或是减少的氧量，由二次风调整模块计算得到。三次 风的作用是将制粉过程中产生的细煤粉直接送入炉膛，这部分细煤粉不 进入煤粉仓，所以当制粉系统启动时三次风系统也启动，制粉系统停止 时，三次风系统也停止。
在现有技术中，控制仓储式煤粉锅炉燃烧的方法，就是通过控制二 次风量的多少来控制锅炉的燃烧，可以根据炉膛内的测量氧量值与氧量 设定值之间的偏差，来增加或减少送入炉膛的二次风量，从而控制炉膛 内的燃烧；但是同时，仓储式煤粉锅炉的特点是间歇式制粉，而制粉系 统的经常性启停就会导致三次风系统的经常性启停，进一步的，三次风 系统的经常性启停就直接影响到锅炉内的风量，将会造成锅炉内燃烧的 经常性扰动，影响锅炉燃烧的性能。
从上述过程可以看出，仓储式煤粉锅炉的特有燃烧对象特性，即是 三次风量的急剧变化从而会影响炉膛内氧量的平衡，就使现有技术中的 燃烧控制策略不能稳定锅炉内的燃烧性能，造成了仓储式煤粉锅炉燃烧 的扰动，进一步的，就会增加业务人员的操作强度，降低仓储式煤粉锅 炉的燃烧效率。
发明内容
本发明实施例提供一种仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法及装置，以 解决现有技术中因三次风量的急剧变化导致的仓储式煤粉锅炉燃烧性能 下降的问题，进一步的，还可以提高仓储式煤粉锅炉的燃烧效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了 一种仓储式煤粉锅炉燃
烧的控制方法，包括
获取仓储式煤粉锅炉的三次风压力的平均值；
依据所述平均值，预置的三次风前馈系数，锅炉内的氧量测量值和 预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令；
将所述二次风量调整指令发送至二次风量调整执行器，以便于所述 二次风量调整执行器依据所述二次风量调整指令控制所述仓储式煤粉锅 炉的燃烧。
优选的，所述三次风压力的平均值，具体为
每个三次风管直管段上的三次风压力的平均值。
优选的，依据所述平均值，预置的三次风前馈系数，锅炉内的氧量 测量值和预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令，具体包括
获取所述平均值和预置的三次风前馈系数的乘积；
获取所述氧量测量值和氧量设定值的差值，并对所述差值进行比例 积分孩i分PID运算；
将所述运算的结果与所述乘积进行求和计算；
依据所述求和计算的结果生成二次风量调整指令。
优选的，所述根据所述计算的结果生成相应的二次风量调整指令， 具体包括
依据所述计算的结果生成二次风量增加指令或二次风量减少指令。 本发明实施例还提供了 一种仓储式煤粉锅炉燃烧的控制装置，包括 获取模块，用于获取仓储式煤粉锅炉的三次风压力的平均值； 生成模块，用于依据所述平均值，预置的三次风前馈系数，锅炉内
的氧量测量值和预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令；
发送模块，用于将所述二次风量调整指令发送至二次风量调整执行
器，以便于所述二次风量调整执行器依据所述二次风量调整指令控制所述仓储式煤粉锅炉的燃烧。
优选的，所述获取模块用于获取仓储式煤粉锅炉的每个三次风管
直管段上的三次风压力的平均值。
优选的，所述生成模块包括
第一获取子模块，用于获取所述平均值和预置的三次风前馈系数的 乘积；
第二获取子模块，用于获取所述氧量测量值和氧量设定值的差值； PID运算子模块，用于对所述差值进行PID运算； 求和子模块，用于将所述PID运算的结果与所述乘积进行求和计算； 生成子模块，用于根据所述计算的结果生成相应的二次风量调整指令。
优选的，所述生成子模块，具体用于依据所述计算的结果生成二次 风量增加指令或二次风量减少指令；
则所述发送模块，还用于将所述二次风量增加指令或二次风量减少 指令发送至二次风执行器，以便于所述二次风执行器依据所述二次风量 增加指令或二次风量减少指令，增加或减少二次风量。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点
在本发明实施例中，通过获取各个三次风管的压力平均值，并依据 所述平均值、预置的三次风前馈系数、氧量测量值及预置氧量设定值进 行计算，从而计算出二次风量调整执行器的调整指令，并由二次风量调 整执行器控制送入锅炉内的二次风量，从而使得仓储式煤粉锅炉的燃烧 并不仅仅依据氧量测量值和预置的氧量设定值，还依据三次风量的多少 来进行调整，就解决了现有技术中因三次风量的急骤变化引起的锅炉燃 烧不稳定的问题，从而提升了仓储式煤粉锅炉燃烧的稳定性，同时也可 以提高仓储式煤粉锅炉的燃烧效率。
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
6术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获 得其他的附图。
图1是本发明的仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法实施例一的流程图； 图2是本发明的仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法实施例二的流程图； 图3是本发明的仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法实施例二中PID运 算的示意图4是本发明的仓储式煤粉锅炉燃烧的控制装置实施例一的结构框
图5是本发明的仓储式煤粉锅炉燃烧的控制装置实施例二的结构框图。
具体实施例方式
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。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下 面结合附图和具体实施方式
对本发明实施例作进一步详细的说明。
参考图1，在本发明实施例一中，实现本发明实施例一所提供的方法 可以包括以下步骤
步骤101:氧量调整回路设备获取仓储式煤粉锅炉的三次风压力的平 均值；
在实际中，可以通过在仓储式煤粉锅炉的每个三次风管道上增加三 次风压力测点，具体可以采用压力变送器测量出每个三次风管道上的三 次风压力，并计算得到所述三次风压力的平均值，将所述平均值送入氧 量调整回路设备；
步骤102:氧量调整回路设备依据所述平均值，预置的三次风前馈系 数，锅炉内的氧量测量值和预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令； 所述预置的三次风前馈系数可以由用户根据实际情况自主设置，具体可以为0.1或0.5等等，所述锅炉内的氧量测量值为实际测量得到的锅 炉内的氧量值，所述预置的氧量设定值可以是用户根据实际情况自主设 置的锅炉内的氧量阈值；根据所述平均值，前馈系数，以及锅炉内的氧 量测量值和预置的氧量设置值，氧量调整回路设备可以生成二次风量的 调整指令；
步骤103:氧量调整回路设备将所述二次风量调整指令发送至二次风 量调整执行器；
步骤104:所述二次风量调整执行器依据所述二次风量调整指令控制 所述仓储式煤粉锅炉的燃烧。
所述二次风量调整执行器根据二次风量调整指令，对送入仓储式煤 粉锅炉的二次风量进行调整，从而控制所述仓储式煤粉锅炉的燃烧。
在本实施例中，通过增加仓储式煤粉锅炉的三次风量测点，测量各 个风管的压力并取平均值，所述氧量调整回路设备可以依据所述平均值、 预置的三次风前馈系数、氧量测量值及预置氧量设定值进行计算，计算 出二次风量调整执行器的调整指令，并由二次风量调整执行器控制送入 锅炉内的二次风量，从而使得仓储式煤粉锅炉的燃烧并不仅仅依据氧量 测量值和预置的氧量设定值，还依据三次风量的多少来进行调整，就解 决了现有技术中因三次风量的急骤变化引起的锅炉燃烧不稳定的问题， 从而提升了仓储式煤粉锅炉燃烧的稳定性。
参考图2，在本发明实施例二中，实现本发明实施例二所提供的方法 可以包括以下步骤
步骤201:氧量调整回路设备获取仓储式煤粉锅炉的每个三次风管直 管段上的三次风压力的平均值；
在实际中，可以通过在仓储式煤粉锅炉的每个三次风管直管段上增 加三次风压力测点，具体可以釆用压力变送器测量出每个三次风管道上 的三次风压力，并计算得到所述三次风压力的平均值，同时将所述平均 值送入氧量调整回路设备；
步骤202:氧量调整回路设备获取所述平均值和预置的三次风前馈系 数的乘积；步骤203:氧量调整回路设备获取所述氧量测量值和氧量设定值的差 值，并对所述差值进行比例积分微分PID运算；
在本实施例中，所述PID运算的示意图可以参考图3所示；所述前 馈系数和平均值的乘积，可以当作三次风量的前馈信号反馈至所述氧量 调整回路i殳备；
步骤204:氧量调整回路设备将所述运算的结果与所述乘积进行求和 计算；
当然，本发明在生成二次风量调整指令的时候，并不限制仅仅采用 上述步骤描述的方法，本领域4支术人员也可以采用其他的计算方式，来 生成相应的二次风调整指令；
步骤205:氧量调整回路设备依据所述求和计算的结果生成二次风量 增加指令或二次风量减少指令；
其中，所述步骤205具体包括两种情况，当所述求和计算的结果大 于零时，则生成二次风量增加指令，当所述求和计算的结果小于零时， 则生成二次风量减少指令；
步骤206:氧量调整回路设备将所述二次风量增加指令或者二次风量 减少指令发送至二次风量调整执行器；
步骤207:所述二次风量调整执行器依据所述二次风量增加指令或者 二次风减少指令增加或减少二次风量，从而控制所述仓储式煤粉锅炉的 燃烧。
在本实施例中，通过生成二次风量的增加或减少指令，可以使得二 次风量调整执行器增加或减少送入仓储式煤粉锅炉的二次风量，从而通 过控制二次风量的多少来控制仓储式煤粉锅炉内的然后情况，使得仓储 式煤粉锅炉内的燃烧情况可以根据三次风量的多少来进行调整，提高了 仓储式煤粉锅炉的燃烧性能。
为使本领域技术人员更容易理解本发明，下面通过一个具体的例子 进一步描述本发明的实现过程。
步骤Al:在仓储式煤粉锅炉的每个三次风管直管段上设置三次风压 测点；
9步骤A2:测量所述三次风压，并计算平均值； 步骤A3:氧量调整回路设备接收所述平均值；步骤A4:氧量调整回路设备获取所述平均值和预置的三次风前馈系 数的乘积；在本例子中，假设计算得到的乘积为+0.1; 步骤A5:获取所述氧量测量值和氧量设定值的差值； 所述差值可以由测量值减去设置值获取，也可以由设定值减去测量 值获取，用户可以根据需要自主设置差值的运算方式； 步骤A6:对所述差值进行比例积分微分PID运算； 在本例子中，假设经过PID运算得到的运算结果为-0.05; 步骤A7:将所述运算的结果与所述乘积进行求和计算； 则本例子中，求和计算的结果为+0.05;步骤A8:氧量调整回路设备依据所述计算的结果生成二次风量增加 指令；所述求和计算结果为正，则生成二次风量增加指令，所述增加指令 可以标识二次风量的增加比例为+0.05;步骤A9:所述二次风量调整执行器依据所述二次风量增加指令以相 应的比例增加二次风量，从而控制所述仓储式煤粉锅炉的燃烧。假设在本例子中，二次风量调整执行器的初始指针指向中间位置0.5， 则二次风量调整执行器调整后的二次风量比例应为0.55，通过增加二次 风量可以使得仓储式煤粉锅炉的燃烧更为充分。当然，本领域技术人员 可以知悉，在实际中，也可能求和计算的结果为负数，则生成的二次风 量调整后执行器则意味着需要减少相应比例的二次风量。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其 都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并 不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以釆用其 他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所 描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发 明所必须的。与上述本发明实施例所提供的方法相对应，参见图4,本发明实施例还提供了一种仓储式煤粉锅炉燃烧的控制装置，所述装置包括获取模块401，用于获取仓储式煤粉锅炉的三次风压力的平均值； 生成模块402,用于依据所述平均值，预置的三次风前馈系数，锅炉 内的氧量测量值和预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令；发送模块403,用于将所述二次风量调整指令发送至二次风量调整执 行器，以便于所述二次风量调整执行器依据所述二次风量调整指令控制 所述仓储式煤粉锅炉的燃烧。在本实施例中，所述预置的三次风前馈系数可以由用户根据实际情 况自主设置，所述预置的氧量设定值可以是用户根据实际情况自主设置 的锅炉内的氧量阈值；可以看出，采用本实施例所述的生成模块402,可 以根据三次风压的平均值生成二次风量调整指令，从而避免了三次风量 的急剧变换带来的锅炉燃烧不稳定的问题，提升了仓储式锅炉燃烧的性 能。与本发明方法实施例二相对应，参考图5所示，示出了本发明装置 实施例二的结构框图，如图所示，该装置可以包括获取模块501,用于获取仓储式煤粉锅炉的每个三次风管直管段上的 三次风压力的平均值；第一获取子模块502,用于获取所述平均值和预置的三次风前馈系数 的乘积；第二获取子模块5032，用于获取所述氧量测量值和氧量设定值的差值；PID运算子模块504,用于对所述差值进行PID运算；求和子模块505,用于将所述PID运算的结果与所述乘积进行求和计算；生成子模块506,用于根据依据所述求和计算的结果生成二次风量增 加指令或二次风量减少指令；发送模块507，用于将所述二次风量增加指令或二次风量减少指令发 送至二次风执行器，以便于所述二次风执行器依据所述二次风量增加指令或二次风量减少指令，增加或减少二次风量。需要说明的是，因为前述仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法介绍的十 分详尽，所以所述仓储式煤粉锅炉燃烧的控制装置实施例未详尽之处， 可以参见前述对仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法实施例的描述，在此不 再对装置作详细描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅 用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求 或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且， 术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要 素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、 方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句 "包括一个……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、 物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上对本发明实施例所提供的 一种仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法 及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个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实施例的方法及其思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例 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。
权利要求
1、一种仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法，其特征在于，包括获取仓储式煤粉锅炉的三次风压力的平均值；依据所述平均值，预置的三次风前馈系数，锅炉内的氧量测量值和预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令；将所述二次风量调整指令发送至二次风量调整执行器，以便于所述二次风量调整执行器依据所述二次风量调整指令控制所述仓储式煤粉锅炉的燃烧。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三次风压力的平均值，具体为每个三次风管直管段上的三次风压力的平均值。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述平均值，预置的三次风前馈系数，锅炉内的氧量测量值和预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令，具体包括获取所述平均值和预置的三次风前馈系数的乘积；获取所述氧量测量值和氧量设定值的差值，并对所述差值进行比例积分微分PID运算；将所述运算的结果与所述乘积进行求和计算；依据所述求和计算的结果生成二次风量调整指令。
4、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述计算的结果生成相应的二次风量调整指令，具体包括依据所述计算的结果生成二次风量增加指令或二次风量减少指令。
5、 一种仓储式煤粉锅炉燃烧的控制装置，其特征在于，包括获取模块，用于获取仓储式煤粉锅炉的三次风压力的平均值；生成模块，用于依据所述平均值，预置的三次风前馈系数，锅炉内的氧量测量值和预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令；发送模块，用于将所述二次风量调整指令发送至二次风量调整执行器，以便于所述二次风量调整执行器依据所述二次风量调整指令控制所述仓储式煤粉锅炉的燃烧。
6、 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块用于获取仓储式煤粉锅炉的每个三次风管直管段上的三次风压力的平均值。
7、 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述生成模块包括第 一获取子模块，用于获取所述平均值和预置的三次风前馈系数的乘积；第二获取子模块，用于获取所述氧量测量值和氧量设定值的差值；PID运算子模块，用于对所述差值进行PID运算；求和子模块，用于将所述PID运算的结果与所述乘积进行求和计算；生成子模块，用于根据所述计算的结果生成相应的二次风量调整指令。
8、 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述生成子模块，具体用于依据所述计算的结果生成二次风量增加指令或二次风量减少指令；则所述发送模块，还用于将所述二次风量增加指令或二次风量减少指令发送至二次风执行器，以便于所述二次风执行器依据所述二次风量增加指令或二次风量减少指令，增加或减少二次风量。
全文摘要
本发明实施例公开了一种仓储式煤粉锅炉燃烧的控制方法及装置，所述方法包括获取仓储式煤粉锅炉的三次风压力的平均值；依据所述平均值，预置的三次风前馈系数，锅炉内的氧量测量值和预置的氧量设定值，生成二次风量调整指令；将所述二次风量调整指令发送至二次风量调整执行器，以便于所述二次风量调整执行器依据所述二次风量调整指令控制所述仓储式煤粉锅炉的燃烧。根据本发明实施例，可以解决现有技术中因三次风量的急骤变化引起的锅炉燃烧不稳定的问题，可以提升仓储式煤粉锅炉燃烧的稳定性。
文档编号F23N3/00GK101504150SQ20091000553
公开日2009年8月12日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者姜锋平, 宋超超, 裘迅斌, 润 许, 郑晓纽, 郭绍辉, 亮 陈 申请人:浙江中控技术股份有限公司