一种燃煤炉炉内吹灰控制方法、系统和装置与流程

本技术涉及锅炉吹灰，更具体地说，涉及一种燃煤炉炉内吹灰控制方法、系统和装置。

背景技术：

1、燃煤电站锅炉在运行过程中炉膛温度高度1000℃以上，烟气飞灰成分处于熔融软化状态，黏结性很强的灰粒易黏附在水冷壁管上，形成炉内结渣。炉内结渣主要出现在锅炉辐射受热面上，在受热面上形成结渣层，由于结渣层的导热系数小，导致受热面上的传热热阻增加，降低炉内受热面的传热能力。基于以上情况，会产生炉内热交换恶化的情况，影响炉内燃烧的稳定性，给锅炉机组安全运行带来隐患。

2、目前为减轻锅炉炉膛内水冷壁壁面的炉内结渣带来的负面影响，大型电站燃煤锅炉普遍安装了蒸汽短伸缩式吹灰装置(简称短吹吹灰装置)，所有短吹吹灰装置按照设定的周期对水冷壁进行吹扫，而过多的吹扫动作会产生水冷壁管吹损，壁管减薄，甚至爆管等安全问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供了一种燃煤炉炉内吹灰控制方法、系统和装置，用于解决现有吹灰方式容易出现过吹会欠吹的问题。

2、为了实现上述目的，现提出的方案如下：

3、一种燃煤炉炉内吹灰控制方法，应用于燃煤炉炉内吹灰系统的吹灰指令生成模块，所述燃煤炉炉内吹灰系统还包括：在炉墙内壁上对应吹灰器分布高度处，围绕设置的一组测温线缆，用于采集所述测温线缆上测温点处所述测温线缆的温度数据的数据采集模块，以及控制模块，所述燃煤炉炉内吹灰方法包括：

4、获取当前时刻的给水流量，以及所述数据采集模块采集的每一个吹灰器对应的温度数据；

5、基于预先建立的第一分段函数和预设吸热量算法，分别对所述给水流量进行处理，分别确定与所述给水流量对应的水冷壁的理论吸热量，以及所述水冷壁当前的实际吸热量，所述第一分段函数用于表征给水流量和所述水冷壁的理论吸热量之间特征关系的函数；

6、在所述实际吸热量与所述理论吸热量之间的差值小于预设临界值的情况下，将当前时刻与所述吹灰器上次开启吹灰的时刻之间的差值作为吹灰周期值；

7、根据预先建立的第二分段函数，确定与所述给水流量对应的参考温度数据，所述第二分段函数用于表征给水流量与所述水冷壁的参考温度数据之间特征关系的函数；

8、基于每一个所述吹灰器的所述温度数据与所述参考温度数据的对比结果，确定吹灰控制指令，所述吹灰控制指令包括：每一个所述吹灰器对应的开启指令或关闭指令；

9、将所述吹灰周期值以及所述吹灰控制指令，发送至控制模块，以使所述控制模块以当前时刻为计时起点，在累计时间达到所述吹灰周期值时，根据所述吹灰控制指令，对每一个所述吹灰器进行开启或关闭控制。

10、可选的，所述基于每一个所述吹灰器的所述温度数据与所述参考温度数据的对比结果，确定吹灰控制指令，包括：

11、针对每一个所述吹灰器的所述温度数据执行以下步骤：

12、判断所述温度数据是否小于所述参考温度数据；

13、在所述温度数据小于所述参考温度数据的情况下，确定所述吹灰器对应的开启指令；

14、在所述温度数据不小于所述参考温度数据的情况下，确定所述吹灰器对应的关闭指令；

15、基于每一个所述吹灰器对应的所述开启指令或所述关闭指令，确定吹灰控制指令。

16、可选的，所述获取当前时刻的数据采集模块采集的每一个吹灰器对应的温度数据，包括：

17、获取数据采集模块采集的每一个所述吹灰器两侧的预设测温点的第一初始温度数据和第二初始温度数据，所述第一初始温度数据和所述第二初始温度数据为包括当前时刻的预设时间段内的温度数据；

18、针对每一个所述吹灰器以及每一个所述吹灰器对应的所述第一初始温度数据、所述第二初始温度数据，执行以下步骤：

19、分别对所述第一初始温度数据和所述第二初始温度数据进行降噪处理，得到与所述第一初始温度数据对应的第一降噪温度数据，以及与所述第二初始温度数据对应的第二降噪温度数据；

20、确定所述第一降噪温度数据的第一数据变化趋势，和所述第二降噪温度数据的第二数据变化趋势；

21、判断所述第一数据变化趋势与所述第二数据变化趋势是否与预设数据变化趋势一致；

22、在所述第一数据变化趋势与所述第二数据变化趋势分别与所述预设数据变化趋势一致的情况下，基于所述第一降噪温度数据和所述第二降噪温度数据中的任一个，确定当前时刻所述吹灰器对应的温度数据；

23、在所述第一数据变化趋势与所述预设数据变化趋势一致，且所述第二数据变化趋势与所述预设数据变化趋势不一致的情况下，基于所述第一降噪温度数据，确定所述吹灰器对应的温度数据；

24、在所述第二数据变化趋势与所述预设数据变化趋势一致，且所述第一数据变化趋势与所述预设数据变化趋势不一致的情况下，基于所述第二降噪温度数据，确定与所述吹灰器对应的温度数据。

25、可选的，预先建立所述第一分段函数的过程，包括：

26、获取燃煤炉在预设负荷范围内的所述水冷壁的吸热量样本数据，以及每一个所述吸热量样本数据对应的给水流量样本数据；

27、基于每一组存在对应关系的所述水冷壁的所述吸热量样本数据和所述给水流量样本数据，确定以所述给水流量样本数据为自变量，以及以所述吸热量样本数据为因变量的吸热曲线图；

28、基于所述吸热曲线图，对每一个所述给水流量样本数据的所述给水流量样本数据进行均值滤波处理，得到每一个所述给水流量样本数据对应的理论吸热量；

29、基于每一个所述给水流量样本数据以及每一个所述给水流量样本数据对应的所述理论吸热量，确定所述给水流量样本数据与所述理论吸热量之间的关系函数，并将所述关系函数确定为第一分段函数。

30、可选的，预先建立所述第二分段函数的过程，包括

31、获取燃煤炉在预设负荷范围内的所述数据采集模块采集的温度样本数据，以及每一个所述温度数据对应时刻的给水流量样本数据；

32、基于每一组存在对应关系的所述温度样本数据和所述给水流量样本数据，确定以所述给水流量样本数据为自变量，以及以所述温度样本数据为因变量的温度曲线图；

33、基于所述温度曲线图，对每一个所述给水流量样本数据对应的所述温度样本数据进行均值滤波处理，得到每一个所述给水流量样本数据对应的参考温度数据；

34、基于每一个所述给水流量样本数据以及每一个所述给水流量样本数据对应的所述参考温度数据，确定所述给水流量样本数据与所述参考温度数据之间的关系函数，并将所述关系函数确定为第一分段函数。

35、可选的，获取所述预设临界值的过程，包括：

36、获取燃煤炉在预设时间范围内的所述水冷壁的实际吸热量以及与所述实际吸热量对应的理论吸热量；

37、基于所述预设时间范围内的所述实际吸热量和与所述实际吸热量对应的所述理论吸热量之间的差值，确定差值样本数据；

38、从所述差值样本数据中，确定最大差值和最小差值；

39、基于所述燃煤炉的吹灰历史数据，确定吹灰周期平均值和吹灰周期最大值；

40、通过调整所述最大差值和所述最小差值之间关系函数的关系系数，确定初始预设参数值；

41、基于所述初始预设参数值，确定预设吸热量差值对应的实际吹灰周期；

42、判断所述吹灰周期与所述吹灰周期平均值之间的差值是否满足预设阈值；

43、当所述吹灰周期与所述吹灰周期平均值之间的差值不满足预设阈值时，执行所述通过调整预设参数值与所述最大差值和所述最小差值之间的关系系数，确定初始预设参数值的步骤，直至所述吹灰周期与所述吹灰周期平均值之间的差值满足预设阈值；

44、当所述吹灰周期与所述吹灰周期平均值之间的差值满足预设阈值时，基于当前时刻的所述关系系数，以及所述最大差值和所述最小差值之间关系函数，确定预设临界值。

45、可选的，还包括：

46、将当前时刻与所述吹灰器上次开启吹灰的时刻之间的差值确定为初始吹灰周期值；

47、判断所述初始吹灰周期值是否在吹灰周期平均值和吹灰周期最大值限定的区间范围内；

48、当所述初始吹灰周期值在所述吹灰周期平均值和所述吹灰周期最大值限定的区间范围内时，确定所述初始吹灰周期值为所述吹灰器的吹灰周期值；

49、当所述初始吹灰周期值大于所述吹灰周期最大值时，确定所述吹灰周期最大值为所述吹灰器的所述吹灰周期值；

50、当所述初始吹灰周期值小于所述吹灰周期平均值时，确定所述吹灰周期平均值为所述吹灰器的所述吹灰周期值。

51、可选的，还包括：

52、获取监测器监测得到的供汽干管的供汽气压值，和疏水干管的疏水温度值；

53、当所述供汽气压值达到第一设定值，且所述疏水温度值达到第二设定值时，确定当前用于吹灰的吹灰蒸汽满足吹灰条件；

54、将表征当前用于吹灰的吹灰蒸汽满足吹灰条件的标识信息发送至所述控制模块，使得所述控制模块以当前时刻为计时起点，在累计时间达到所述吹灰周期值时，根据每一个所述吹灰器对应的所述吹灰控制指令，以及所述标识信息，对每一个所述吹灰器进行开启或关闭控制。

55、一种燃煤炉炉内吹灰控制系统，应用于燃煤炉，所述燃煤炉至少包括炉墙、水冷壁，以及安装在炉墙壁的多个吹灰器，所述吹灰器分布在所述炉墙的不同高度，所述燃煤炉炉内吹灰控制系统包括：在所述炉墙内壁上对应所述吹灰器分布高度处，围绕设置的一组测温线缆，所述测温线缆用于检测设置于所述测温线缆上每个预设测温点的温度数据；

56、设置于预设测温点上的数据采集模块，用于采集所述测温点处所述测温线缆的所述温度数据；

57、吹灰指令生成模块，用于执行任意一项所述的燃煤炉炉内吹灰控制方法；

58、控制模块，用于接收所述吹灰指令生成模块发送的吹灰控制指令以及吹灰周期值，并以当前时刻为计时起点，在累计时间达到所述吹灰周期值时，响应所述吹灰控制指令，对每一个所述吹灰器进行开启或关闭控制。

59、可选的，还包括：分别设置于供汽干管的出口处和疏水干管的出口处的监测器，用于监测所述供汽干管的供汽气压值，和所述疏水干管的疏水温度值，所述供汽干管和所述疏水干管与所述吹灰器相连，为所述吹灰器提供吹灰蒸汽。

60、一种燃煤炉炉内吹灰控制装置，应用于所述的燃煤炉炉内吹灰系统的吹灰指令生成模块，所述燃煤炉炉内吹灰装置包括：

61、数据获取单元，用于获取当前时刻的给水流量，以及数据采集模块采集的每一个吹灰器对应的温度数据；

62、吸热量确定单元，用于基于预先建立的第一分段函数和预设吸热量算法，分别对所述给水流量进行处理，分别确定与所述给水流量对应的水冷壁的理论吸热量，以及所述水冷壁当前的实际吸热量，所述第一分段函数用于表征给水流量和所述水冷壁的理论吸热量之间特征关系的函数；

63、吹灰周期值确定单元，用于在所述实际吸热量与所述理论吸热量之间的差值小于预设临界值的情况下，将当前时刻与所述吹灰器上次开启吹灰的时刻之间的差值作为吹灰周期值；

64、参考温度数据确定单元，用于根据预先建立的第二分段函数，确定与所述给水流量对应的参考温度数据，所述第二分段函数用于表征给水流量与所述水冷壁的温度数据之间特征关系的函数；

65、指令确定单元，用于基于每一个所述吹灰器的所述温度数据与所述参考温度数据的对比结果，确定吹灰控制指令，所述吹灰控制指令包括：每一个所述吹灰器对应的开启指令或关闭指令；

66、指令下发单元，用于将所述吹灰周期值以及所述吹灰控制指令，发送至控制模块，以使所述控制模块以当前时刻为计时起点，在累计时间达到所述吹灰周期值时，根据所述吹灰控制指令，对每一个所述吹灰器进行开启或关闭控制。

67、本技术在炉墙内壁上对应述吹灰器分布高度处，围绕设置了一组测温线缆，实现对炉内不同高度处的温度数据的采集，有利于获取水冷壁壁管上处于不同位置的测温点的温度数据。基于不同测温点对应的局部温度数据，判断该测温点是否存在吹灰需求，从而确定存在吹灰需求的测温点对应的吹灰器的开启指令。同时，结合当前的给水流量，确定适于当前水冷壁吸热情况的吹灰周期，控制模块基于吹灰周期和吹灰指令，准确控制每一个吹灰器的开启。本技术从吹灰频次和吹灰需求两方面共同实现对每一个吹灰器的精确控制，每一个吹灰器按需开启，并实时调整吹灰周期，可以精确控制每个吹灰器对局部炉内结渣的吹扫效果，避免出现对水冷壁壁管的过吹或欠吹的情况。