一种燃煤链条锅炉智能启停系统及启停方法与流程

本发明涉及一种燃煤链条锅炉，尤其涉及一种燃煤链条锅炉的启停系统及启停方法。

背景技术：

在特殊行业，如市政供暖，需要锅炉在运行过程中有休眠和不同负荷状态的不断切换，即在锅炉使用的低谷时段能使其处于休眠状态，正常工作时又能快速达到高负荷状态。

在先技术的燃煤链条锅炉通常缺少启、停炉的自动控制系统。如传统热电厂启、停炉通常只是人工控制风烟系统，容易出现炉火被吹灭的现象，且难以达到智能化、自动化启、停炉的要求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提出一种燃煤链条锅炉智能启停系统及启停方法，通过采用计算机识别与控制的方法，同时控制鼓、引风机，及炉排和给煤电机，使链条锅炉可以在设定时间点自动进入休眠状态或自动从休眠状态恢复至工作状态。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种燃煤链条锅炉智能启、停炉系统，包括给煤电机、炉排电机、鼓风机、引风机和压力传感器，所述压力传感器用于采集炉内压力，所述系统还包括一计算机及控制鼓、引风机动作量增益的变频器；所述计算机通过分析压力传感器采集的数据计算得出鼓、引风机需要的动作量增益值，并将该增益值实时传给控制鼓、引风机动作量的变频器，以实时调整鼓、引风机的动作量，使链条锅炉在设定时间点自动进入休眠状态或自动从休眠状态恢复至工作状态。

进一步的，所述控制鼓、引风机工作速度的变频器也可以是只有通、断功能的继电器，所述计算机通过分析压力传感器采集的数据计算判断，适时向继电器发出指令，控制鼓、引风机的启、停。

一种燃煤链条锅炉智能启、停炉方法，所述方法适用于上述智能启、停炉系统，包括以下步骤：

s1，通过计算机设定启、停炉时间t1、t2，设定鼓风机启炉完成标志值，设定鼓风值sv，设置鼓风死区da1，设定锅炉负压值sv，设置引风死区da2；

s2，根据步骤s1中设定的启、停炉时间t1、t2，控制鼓、引风机进入启、停炉过程，启炉时进入步骤s3，停炉时进入s4，启炉过程完成后锅炉进入工作状态直到停炉，停炉过程完成后锅炉进入休眠状态直到启炉；

s3：

s3-1，根据步骤s1设定的启炉时间t1，以及鼓风机的调节周期t1，由公式：鼓风动作量确定鼓风机动作量；

s3-2，启动炉排电机和给煤电机，并维持在设定的速度区间；

s3-3，由计算机将计算出的鼓风动作量输出给控制鼓风机的相应变频器，由该变频器控制鼓风机工作速度；

s3-4，检测第k时刻的炉内负压，负压值记为pv(k)，通过滤波处理后，将负压pv(k)与负压sv做差，得到第k时刻的偏差e(k)，并根据偏差e(k)判断启动引风机；

s3-5，当|e(k)|<da1，即偏差在鼓风死区da1范围内，引风机不动作；

s3-6，当da1<|e(k)|<dl1，即偏差大于鼓风死区da1区，并且在dl1限内，此时由公式：

引风动作量u(k)＝kp1×(e(k)|-|e(k-1)|)+ki1×|e(k)|+kd1×(|e(k)|-2|e(k-1)|+|e(k-2)|)+前馈，计算得出此时引风机的输出动作量，并由计算机输出到控制该引风电机的相应变频器，以控制该引风机的工作速度；

s3-7，当dl1<|e(k)|<dl2，即偏差大于dl1限，并且在dl2限内，此时由公式：

引风动作量u(k)＝kp2×(|e(k)|-|e(k-1)|)+ki2×|e(k)|+kd2×(|e(k)|-2|e(k-1)|+|e(k-2)|)+前馈，计算得出此时引风机的输出动作量；

s3-8，当dl2<|e(k)|，即偏差在dl2限外，此时，引风机满输出；

s3-9，根据e(k)的正负，确定引风的输出为增或减，正时为减，负时为增；

s3-8，检测鼓风机转速是否达到鼓风机启炉完成标志值，若未达到返回步骤s3-4；若达到，则启炉过程结束，锅炉进入正常工作状态直到停炉；

s4：

s4-1，根据步骤s1设定的停炉时间t2，以及鼓风机的调节周期t1和停炉过程开始时的鼓风机转速pv，由公式：鼓风动作量确定鼓风机动作量；

s4-2，将鼓风动作量输出到控制鼓风机的相应变频器，由该变频器控制鼓风机工作速度；

s4-3，检测第k时刻的炉内负压，负压值记为pv(k)，通过滤波处理后，将负压pv(k)与负压sv做差，得到第k时刻的偏差e(k)；

s4-4，当|e(k)|<da1，即偏差在鼓风死区da1范围内，引风机不动作；

s4-5，当da1<|e(k)|<dl1，即偏差大于鼓风死区da1区，并且在dl1限内，此时由公式：

引风动作量u(k)＝kp1×(|e(k)|-|e(k-1)|)+ki1×|e(k)|+kd1×(|e(k)|-2|e(k-1)|+|e(k-2)|)+前馈，计算得出此时引风机的输出动作量；

s4-6，当dl1<|e(k)|<dl2，即偏差大于dl1限，并且在dl2限内，此时通过公式：

引风动作量u(k)＝kp2×(|e(k)|-|e(k-1)|)+ki2×|e(k)|+kd2×(|e(k)|-2|e(k-1)|+|e(k-2)|)+前馈，计算得出此时引风机的输出动作量；

s4-7，当dl2<|e(k)|，即偏差在dl2限外，此时，引风机满输出；

s4-8，根据e(k)的正负，确定引风的输出为增或减，正时为减，负时为增；

s4-9，在鼓风机停止动作t1时间后，关闭炉排电机和给煤电机；

s4-10，检测鼓风机转速是否降到鼓风死区da1，降到鼓风死da1后，即鼓风机达到停炉标准，则延迟t1时间后关闭鼓、引风电机，完成停炉过程；若未降到，返回步骤s4-3。

本发明的有益效果在于：

1、在锅炉使用的低谷时间段，可以自动转入休眠状态，使用时能自动快速进入正常工作状态。

2、通过对炉排电机、给煤电机和鼓、引风机的智能控制，可保证锅炉不易灭火，有效避免了锅炉冷启动带来的浪费与污染。

附图说明

图1为本发明燃煤链条锅炉智能启停系统结构框图；

图2为本发明燃煤链条锅炉智能启停系统整体过程流程图；

图3为本发明燃煤链条锅炉智能启停系统启炉过程流程图。

图4为本发明燃煤链条锅炉智能启停系统停炉过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详述：

如图1所示，一种燃煤链条锅炉智能启、停炉系统，包括给煤电机、炉排电机、鼓风机、引风机和压力传感器，所述压力传感器用于采集炉内压力，所述系统还包括一计算机及控制鼓、引风机动作量增益的变频器；所述计算机通过分析压力传感器采集的数据计算得出鼓、引风机需要的动作量增益值，并将该增益值实时传给控制鼓、引风机动作量的变频器，以实时调整鼓、引风机的动作量，使链条锅炉在设定时间点自动进入休眠状态或自动从休眠状态恢复至工作状态。进一步的，所述控制鼓、引风机工作速度的变频器也可以是只有通、断功能的继电器，所述计算机通过分析压力传感器采集的数据计算判断，适时向继电器发出指令，控制鼓、引风机的启、停。

上述实施例中，所述系统通过分析压力传感器的数据计算引风机需要的动作量增益值，计算步长后通过pid控制方式将该增益值传给控制引风机动作量的变频器，适时调整引风机的动作量以稳定炉膛负压。

如图2、3、4所示，一种燃煤链条锅炉智能启、停炉方法，所述方法适用于上述实施例所述系统，所述方法包括以下步骤：

s1，通过计算机设定启、停炉时间t1、t2，设定鼓风机启炉完成标志值，设定鼓风值sv，设置鼓风死区da1，设定锅炉负压值sv，设置引风死区da2；

s2，根据步骤s1中设定的启、停炉时间t1、t2，控制鼓、引风机进入启、停炉过程，启炉时进入步骤s3，停炉时进入s4，启炉过程完成后锅炉进入工作状态直到停炉，停炉过程完成后锅炉进入休眠状态直到启炉；

s3：

s3-1，根据步骤s1设定的启炉时间t1，以及鼓风机的调节周期t1，由公式：鼓风动作量确定鼓风机动作量；

s3-2，启动炉排电机和给煤电机，并维持在设定的速度区间；

s3-3，由计算机将计算出的鼓风动作量输出给控制鼓风机的相应变频器，由该变频器控制鼓风机工作速度；

s3-4，检测第k时刻的炉内负压，负压值记为pv(k)，通过滤波处理后，将负压pv(k)与负压sv做差，得到第k时刻的偏差e(k)，并根据偏差e(k)判断启动引风机；

s3-5，当|e(k)|<da1，即偏差在鼓风死区da1范围内，引风机不动作；

s3-6，当da1<|e(k)|<dl1，即偏差大于鼓风死区da1区，并且在dl1限内，此时由公式：

引风动作量u(k)＝kp1×(|e(k)|-|e(k-1)|)+ki1×|e(k)|+kd1×(|e(k)|-2|e(k-1)|+|e(k-2)|)+前馈，计算得出此时引风机的输出动作量，并由计算机输出到控制该引风电机的相应变频器，以控制该引风机的工作速度；

s3-7，当dl1<|e(k)|<dl2，即偏差大于dl1限，并且在dl2限内，此时由公式：

引风动作量u(k)＝kp2×(|e(k)|-|e(k-1)|)+ki2×|e(k)|+kd2×(|e(k)|-2|e(k-1)|+|e(k-2)|)+前馈，计算得出此时引风机的输出动作量；

s3-8，当dl2<|e(k)|，即偏差在dl2限外，此时，引风机满输出；

s3-9，根据e(k)的正负，确定引风的输出为增或减，正时为减，负时为增；

s3-8，检测鼓风机转速是否达到鼓风机启炉完成标志值，若未达到返回步骤s3-4；若达到，则启炉过程结束，锅炉进入正常工作状态直到停炉；

s4：

s4-1，根据步骤s1设定的停炉时间t2，以及鼓风机的调节周期t1和停炉过程开始时的鼓风机转速pv，由公式：鼓风动作量确定鼓风机动作量；

s4-2，将鼓风动作量输出到控制鼓风机的相应变频器，由该变频器控制鼓风机工作速度；

s4-3，检测第k时刻的炉内负压，负压值记为pv(k)，通过滤波处理后，将负压pv(k)与负压sv做差，得到第k时刻的偏差e(k)；

s4-4，当|e(k)|<da1，即偏差在鼓风死区da1范围内，引风机不动作；

s4-5，当da1<|e(k)|<dl1，即偏差大于鼓风死区da1区，并且在dl1限内，此时由公式：

引风动作量u(k)＝kp1×(|e(k)|-|e(k-1)|)+ki1×|e(k)|+kd1×(|e(k)|-2|e(k-1)|+|e(k-2)|)+前馈，计算得出此时引风机的输出动作量；

s4-6，当dl1<|e(k)|<dl2，即偏差大于dl1限，并且在dl2限内，此时通过公式：

引风动作量u(k)＝kp2×(|e(k)|-|e(k-1)|)+ki2×|e(k)|+kd2×(|e(k)|-2|e(k-1)|+|e(k-2)|)+前馈，计算得出此时引风机的输出动作量；

s4-7，当dl2<|e(k)|，即偏差在dl2限外，此时，引风机满输出；

s4-8，根据e(k)的正负，确定引风的输出为增或减，正时为减，负时为增；

s4-9，在鼓风机停止动作t1时间后，关闭炉排电机和给煤电机；

s4-10，检测鼓风机转速是否降到鼓风死区da1，降到鼓风死da1后，即鼓风机达到停炉标准，则延迟t1时间后关闭鼓、引风电机，完成停炉过程；若未降到，返回步骤s4-3。

上述具体实施方式的核心就在于启、停炉系统与启停、炉方法的配合，通过在启、停炉系统中引入计算机智能识别、计算与控制的方式，实现链条锅炉在设定时间点自动进入休眠状态或自动从休眠状态恢复至工作状态。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。