一种循环流化床锅炉的返料控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种循环流化床锅炉的返料控制系统及方法，本发明专利技术返料系统的进风口处布置风量、风压传感器，在返料风机电动机母线出口处布置电流传感器，将上述风量、风压、电流传感器实时监测数据上传至锅炉返料系统自动控制系统，通过传感器实时数据与系统设定安全数据对比，实时监测返料风机实时工作状态。若返料风机处于异常工作状态，则根据异常工况的故障危急程度给出了返料风机故障不同的处理方案，尽最大可能避免停炉或设备抢修，与常规紧急停炉或压火处理措施相比，本发明专利技术能够有效降低因返料风机故障导致的机组非停次数，一定程度减少机组的运行及检修维护费用。少机组的运行及检修维护费用。

【技术实现步骤摘要】
一种循环流化床锅炉的返料控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及发电行业的泵与风机应用
，特别涉及一种循环流化床锅炉的返料控制系统及方法。

技术介绍

[0002]众所周知，循环流化床锅炉技术作为一种新型清洁燃烧技术，因其相较于传统锅炉技术可以燃烧一些劣质的燃料，同时可实现炉内脱硫技术，有效降低了企业的运营成本和二氧化硫等空气污染物的排放，具有良好的经济、环保效益而备受青睐。该型锅炉燃烧原理是燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下，发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗料因为重力的作用沿炉膛内壁向下流动，炉膛内形成气固两相流。一些较小颗料则随烟气飞出炉膛进入物料分离装置，被高速气流带出炉膛，在“气
‑
固”分离装置旋风分离器中被捕集下来，然后由返料系统送入流化床内循环再燃，固体燃料经多次循环，燃烧效率提高，高浓度含尘气流强化了传热；同时，通过循环灰量、风煤配比等手段来控制床温，实现850～950℃左右的低温燃烧，避免了锅炉结焦。
[0003]基于循环流化床锅炉的上述工作原理，确保返料系统高效稳定运行至关重要。为强化流化效果，许多电厂均在返料器下方布置一台返料风机(罗茨风机)来强化返料循环。但在实际运行过程中，受返料物料量波动剧烈、煤质剧烈波动及一、二次风量电机超载、风机过热、异响、振动过大等影响，返料风机常常在运行中突发故障停机，导致返料器堵灰严重，无法及时调整料层差压，造成锅炉结焦，严重威胁锅炉运行安全。
[0004]并且，因返料风机不承担强化燃烧的作用，部分中小型循环流化床锅炉电站为减少前期初投资及运维费用，对于返料风机等辅机设备，很多都采用了单机运行方案；尽管各电厂为了避免返料风机故障造成机组非停，都严格执行定期检修及设备维护计划，有较为完善的应急预案，但由于循环流化床锅炉辅助系统多，调整监测参数多，运行工况复杂，故因返料风机单机运行故障导致锅炉MFT，造成机组非停的事故仍屡见不鲜。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提出一种循环流化床锅炉的返料控制系统及方法，能够有效降低因返料系统故障导致的机组非停次数，一定程度减少机组的运行及检修维护费用。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种循环流化床锅炉的返料控制系统，包括：返料器、返料风机、风压传感器、风量传感器、电流传感器和锅炉返料控制系统；返料风机出风口与返料器进风口连接，返料器进风口还通过旁路风管与循环流化床锅炉的一次风道连接；
[0008]风压传感器和风量传感器分别用于采集返料风机出风口的实测风压P和实测风量Q，电流传感器用于采集返料风机的实测电流I；
[0009]锅炉返料控制系统与返料风机、风压传感器、风量传感器和电流传感器连接。
[0010]优选的，锅炉返料控制系统将实测风压P与预设的风压预警值P1、风压切换值P2和风压跳机值P3进行比较，若P2<P≤P1，则为一级风险，若P3<P≤P2，则为二级风险，若P≤P3，则为三级风险，否则未达到风险级别；将实测风量Q与预设的风量预警值Q1、风量切换值Q2和风量跳机值Q3进行比较，若Q2<Q≤Q1，则为一级风险，若Q3<Q≤Q2，则为二级风险，若Q≤Q3，则为三级风险，否则未达到风险级别；将实测电流I与预设的电流预警值I1、电流切换值I2和电流跳机值I3进行比较，若I2<I≤I1，则为一级风险，若I3<I≤I2，则为二级风险，若I≤I3，则为三级风险，否则未达到风险级别；若实测风压、实测风量和实测电流三者中至少两者达到了风险级别，则确定达到的最高风险级别并触发与该最高风险级别对应的预设处理措施；
[0011]其中，风险级别与预设处理措施的对应规则为：一级风险，触发报警系统；二级风险，触发报警系统，使旁路风管接通，当旁路风管完全接通后关闭返料风机；三级风险，触发报警系统，使旁路风管接通并使返料风机跳机。
[0012]进一步的，锅炉返料控制系统包括SIS系统和DCS系统；
[0013]SIS系统将实测风压P与预设的风压预警值P1、风压切换值P2和风压跳机值P3进行比较，若P2<P≤P1，则为一级风险，若P3<P≤P2，则为二级风险，若P≤P3，则为三级风险，否则未达到风险级别；将实测风量Q与预设的风量预警值Q1、风量切换值Q2和风量跳机值Q3进行比较，若Q2<Q≤Q1，则为一级风险，若Q3<Q≤Q2，则为二级风险，若Q≤Q3，则为三级风险，否则未达到风险级别；将实测电流I与预设的电流预警值I1、电流切换值I2和电流跳机值I3进行比较，若I2<I≤I1，则为一级风险，若I3<I≤I2，则为二级风险，若I≤I3，则为三级风险，否则未达到风险级别；若实测风压、实测风量和实测电流三者中至少两者达到了风险级别，则将达到的最高风险级别发送给DCS系统；
[0014]DCS系统触发与该最高风险级别对应的预设处理措施。
[0015]一种循环流化床锅炉的返料控制方法，基于所述的系统，包括：
[0016]采集返料风机出风口的实测风压P；
[0017]采集返料风机出风口的实测风量Q；
[0018]采集返料风机的实测电流I；
[0019]根据实测风压P、实测风量Q和实测电流I控制返料风机和旁路风管的工作状态。
[0020]优选的，根据实测风压P、实测风量Q和实测电流I控制返料风机和旁路风管的工作状态，具体包括：将实测风压P与预设的风压预警值P1、风压切换值P2和风压跳机值P3进行比较，若P2<P≤P1，则认为达到一级风险，若P3<P≤P2，则认为达到二级风险，若P≤P3，认为达到三级风险，否则认为未达到风险级别；将实测风量与预设的风量预警值Q1、风量切换值Q2和风量跳机值Q3进行比较，若Q2<Q≤Q1，则认为达到一级风险，若Q3<Q≤Q2，则认为达到二级风险，若Q≤Q3，认为达到三级风险，否则认为未达到风险级别；将实测电流I与预设的电流预警值I1、电流切换值I2和电流跳机值I3进行比较，若I2<I≤I1，则认为达到一级风险，若I3<I≤I2，则认为达到二级风险，若I≤I3，认为达到三级风险，否则认为未达到风险级别；若实测风压、实测风量和实测电流三者中至少两者达到了风险级别，则按照实测风压、实测风量和实测电流中达到的最高风险级别对应的预设处理措施进行处理。
[0021]进一步的，还包括：
[0022]计算返料循环所需要的理论风压P
ar
和理论风量Q
ar
，将实测风压P与理论风压P
ar
进行比较，若P在P
ar
‑
A～P
ar
+A范围内，则认为未达到调整级别，若P&本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉的返料控制系统，其特征在于，包括：返料器(21)、返料风机(6)、风压传感器(2)、风量传感器(3)、电流传感器(4)和锅炉返料控制系统(5)；返料风机(6)出风口与返料器(21)进风口连接，返料器(21)进风口还通过旁路风管与循环流化床锅炉的一次风道连接；风压传感器(2)和风量传感器(3)分别用于采集返料风机(6)出风口的实测风压P和实测风量Q，电流传感器(4)用于采集返料风机(6)的实测电流I；锅炉返料控制系统(5)与返料风机(6)、风压传感器(2)、风量传感器(3)和电流传感器(4)连接，并用于控制旁路风管的工作状态。2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉的返料控制系统，其特征在于，锅炉返料控制系统(5)将实测风压P与预设的风压预警值P1、风压切换值P2和风压跳机值P3进行比较，若P2<P≤P1，则为一级风险，若P3<P≤P2，则为二级风险，若P≤P3，则为三级风险，否则未达到风险级别；将实测风量Q与预设的风量预警值Q1、风量切换值Q2和风量跳机值Q3进行比较，若Q2<Q≤Q1，则为一级风险，若Q3<Q≤Q2，则为二级风险，若Q≤Q3，则为三级风险，否则未达到风险级别；将实测电流I与预设的电流预警值I1、电流切换值I2和电流跳机值I3进行比较，若I2<I≤I1，则为一级风险，若I3<I≤I2，则为二级风险，若I≤I3，则为三级风险，否则未达到风险级别；若实测风压、实测风量和实测电流三者中至少两者达到了风险级别，则确定达到的最高风险级别并触发与该最高风险级别对应的预设处理措施；其中，风险级别与预设处理措施的对应规则为：一级风险，触发报警系统；二级风险，触发报警系统，使旁路风管接通，当旁路风管完全接通后关闭返料风机(6)；三级风险，触发报警系统，使旁路风管接通并使返料风机(6)跳机。3.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉的返料控制系统，其特征在于，锅炉返料控制系统(5)包括SIS系统和DCS系统；SIS系统将实测风压P与预设的风压预警值P1、风压切换值P2和风压跳机值P3进行比较，若P2<P≤P1，则为一级风险，若P3<P≤P2，则为二级风险，若P≤P3，则为三级风险，否则未达到风险级别；将实测风量Q与预设的风量预警值Q1、风量切换值Q2和风量跳机值Q3进行比较，若Q2<Q≤Q1，则为一级风险，若Q3<Q≤Q2，则为二级风险，若Q≤Q3，则为三级风险，否则未达到风险级别；将实测电流I与预设的电流预警值I1、电流切换值I2和电流跳机值I3进行比较，若I2<I≤I1，则为一级风险，若I3<I≤I2，则为二级风险，若I≤I3，则为三级风险，否则未达到风险级别；若实测风压、实测风量和实测电流三者中至少两者达到了风险级别，则将达到的最高风险级别发送给DCS系统；DCS系统触发与该最高风险级别对应的预设处理措施。4.一种循环流化床锅炉的返料控制方法，其特征在于，基于权利要求1所述的系统，包括：采集返料风机(6)出风口的实测风压P；采集返料风机(6)出风口的实测风量Q；采集返料风机(6)的实测电流I；根据实测风压P、实测风量Q和实测电流I控制返料风机(6)和旁路风管的工作状态。5.根据权利要求4所述的循环流化床锅炉的返料控制方法，其特征在于，根据实测风压P、实测风量Q和实测电流I控制返料风机(6)和旁路风管的工作状态，具体包括：将实测风压
P与预设的风压预警值P1、风压切换值P2和风压跳机值P3进行比较，若P2<P≤P1，则认为达到一级风险，若P3<P≤P2，则认为达到二级风险，若P≤P3，认为达到三级风险，否则认为未达到风险级别；将实测风量与预设的风量预警值Q1、风量切换值Q2和风量跳机值Q3进行比较，若Q2<Q≤Q1，则认为达到一级风险，若Q3<Q≤Q2，则认为达到二级风险，若Q≤Q3，认为达到三级风险，否则认为未达到风险级别；将实测电流I与预设的电流预警值I1、电流切换值I2和电流跳机值I3进行比较，若I2<I≤I1，则认为...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晨，罗睿，王智微，王毅，徐峰，焦旭，
申请(专利权)人：西安西热电站信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：