水冷爐排蒸汽負荷控制方法與流程
1.本發明屬于垃圾焚燒技術領域，具體涉及一種水冷爐排蒸汽負荷控制方法。
背景技術：
2.垃圾焚燒發電是將垃圾無害化、減量化、資源化處置的有效途徑，垃圾焚燒處理不僅能取到環保效果，同時垃圾焚燒的余熱可產生蒸汽用于發電、供熱，節約能源，是較好的資源回收利用方式。
3.水冷爐排系統的蒸汽負荷是一個多變量、非線性、強耦合的控制對象，影響其波動的因素較多，亟需一種水流爐排蒸汽負荷控制方法實現整體控制。
技術實現要素：
4.本發明提供了一種水冷爐排蒸汽負荷控制方法，以解決水冷爐排的蒸汽負荷因影響因素多而無法控制的問題。
5.為了解決上述技術問題，本發明提供了一種水冷爐排蒸汽負荷控制方法，包括：構建水冷爐排蒸汽負荷控制中一次風控制模塊、爐膛火線控制模塊和爐膛料層控制模塊；以及調用一次風控制模塊獲取風機開度輸出增量、爐膛火線控制模塊獲取各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度、爐膛料層控制模塊獲取實際料層厚度進而對水冷爐排進行蒸汽負荷控制。
6.本發明的有益效果是，本發明的水冷爐排蒸汽負荷控制方法對水冷爐排進行整體分析，研究各個關聯的因素及系統，確認一次風、爐膛火線位置和爐膛料層為影響蒸汽負荷穩定控制的主要因素，進一步綜合控制從直接和間接兩方面穩定主蒸汽流量，實現水冷爐排蒸汽負荷的穩定控制。
7.本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。
8.為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
附圖說明
9.為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
10.圖1是本發明的水冷爐排蒸汽負荷控制方法的負荷控制邏輯示意框圖；
11.圖2是本發明的水冷爐排蒸汽負荷控制方法的爐膛火線控制圖；
12.圖3是本發明的水冷爐排蒸汽負荷控制方法的爐膛料層控制圖。
具體實施方式
13.為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
14.本發明采用先進控制算法，通過對與蒸汽負荷有關聯的一次風系統、爐膛火線、爐膛料層三方面的控制方案的研究實現蒸汽負荷的自動控制，解決水冷爐排燃燒控制中的核心問題。
15.如圖1所示，本發明提供了一種水冷爐排蒸汽負荷控制方法，包括：構建水冷爐排蒸汽負荷控制中一次風控制模塊、爐膛火線控制模塊和爐膛料層控制模塊；以及調用一次風控制模塊獲取風機開度輸出增量、爐膛火線控制模塊獲取各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度、爐膛料層控制模塊獲取實際料層厚度進而對水冷爐排進行蒸汽負荷控制。
16.在本實施例中，具體的，所述一次風控制模塊包括設置在主燃燒區上方的第三單元和第四單元風室；其中建立第三單元風室和第四單元風室的一次風控制模型，以調節第三單元風室和第四單元風室的風機開度輸出增量，進而調節主蒸汽流量；所述風機開度輸出增量計算如下：
17.y1(k)＝a1+b1*[sp-u(k)]；
[0018]
y2(k)＝a2+b2*[u(k)-u(k-1)]；
[0019]
boil_steam(k)＝k1×
y1+k2×
y2；
[0020]
sp為鍋爐負荷給定，u(k)為鍋爐負荷，y1(k)為參數1，y2(k)為參數2， boil_steam(k)為風機開度輸出增量。
[0021]
在本實施例中，具體的，所述爐膛火線控制模塊對水冷爐排的滑動爐排運動進行控制，進而實現火線高度調節；包括：將火焰檢測組件檢測出的火線的高度數值從爐排一單元到五單元均分為0-450等分區間，并設定火線高度數值區間為220-240；計算各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度，其中通過設定的火線高度數值區間與火焰檢測組件檢測的火線高度數值進行差值比較，若檢測的火線高度數值處于設定的火線高度數值區間內，則輸出零增量；如果檢測火線高度數值大于設定火線高度數值區間，則采用負增量計算滑動爐排實際速度，降低爐膛整體的推料速度；如果檢測火線高度數值小于設定火線高度數值區間，則采用正增量計算滑動爐排實際速度，加快膛整體的推料速度；根據上述步驟獲得的增量和滑動爐排速度約束滑動爐排的最低速度和最高速度，計算滑動爐排的實際速度，從而控制每級滑動爐排的運動間隔時間，最終實現爐排火線的控制，各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度計算如下：
[0022]vreal
＝v
stand
*k；
[0023]vstand
為滑動爐排基準速度mm/s，k為分布系數，v
real
為滑動爐排實際速度 mm/s；
[0024]
t
stand
＝(l/v
real
)-t
check
[0025]
l為滑動爐排運動長度，t
check
為實際檢測到滑動前進和后退需要的時間， t
stand
為滑動爐排的運動間隔時間；即每級滑動爐排的運動間隔時間由對應每級的分布系數k和滑動爐排實際速度計算得來。
[0026]
如圖2所示，具體的，所述爐膛火線控制模塊根據火線設定高度數值與接收到的實
際火線檢測高度數值對各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度進行控制以校正火線高度數值，焚燒爐排火焰燃燒的位置關系到蒸汽負荷的大小和穩定性，通過滑動爐片控制器的控制保證主燃燒區有充足的燃燒，從而間接的穩定主蒸汽流量。
[0027]
在本實施例中，具體的，所述爐膛料層控制模塊包括：設定標定料層厚度；根據第一單元和第二單元的風室壓力計算實際料層厚度，與標定料層厚度進行差值比較，如果實際料層厚度處于正常區間內，則輸出0增量；如果實際料層厚度大于標定料層厚度，則采用負增量計算；如果實際料層厚度小于標定料層厚度，則采用正增量計算；所述實際料層厚度計算如下：
[0028][0029]
p為實際風室與爐膛壓力差，sp為風機頻率給定；p0為風機標定壓差，sp0為風機在標定壓差時的給定；h0為標定料層厚度，k為修正系數，h為實際料層厚度，其中0＜h＜100。
[0030]
具體的，料層厚度與第一單元風室和第二單元風室的壓力均關系到燃燒的強度，同時料層的均勻性影響燃燒的穩定性，而第一單元風室和第二單元風室的壓力直接反應料層的厚度情況，因此維持第一單元風室和第二單元風室的壓力在合理區間內，保證了燃燒料層厚度均勻，避免斷層，從而間接的穩定主蒸汽流量。
[0031]
如圖3所示，具體的，所述爐膛料層控制模塊根據實際料層厚度及其對應增量計算，得到新的給料爐排速度和行程偏差，并進行給料爐排速度和行程偏差的校正控制，最終實現料層厚度的控制。
[0032]
綜上所述，本發明的水冷爐排蒸汽負荷控制方法對水冷爐排進行整體分析，研究各個關聯的因素及系統，確認一次風、爐膛火線位置和爐膛料層為影響蒸汽負荷穩定控制的主要因素，進一步綜合控制從直接合間接兩方面穩定主蒸汽流量，實現水冷爐排蒸汽負荷的穩定控制。
[0033]
以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
技術特征：
1.一種水冷爐排蒸汽負荷控制方法，其特征在于，包括：構建水冷爐排蒸汽負荷控制中一次風控制模塊、爐膛火線控制模塊和爐膛料層控制模塊；以及調用一次風控制模塊獲取風機開度輸出增量、爐膛火線控制模塊獲取各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度、爐膛料層控制模塊獲取實際料層厚度進而對水冷爐排進行蒸汽負荷控制。2.如權利要求1所述的水冷爐排蒸汽負荷控制方法，其特征在于，所述一次風控制模塊包括設置在主燃燒區上方的第三單元和第四單元風室；其中建立第三單元風室和第四單元風室的一次風控制模型，以調節第三單元風室和第四單元風室的風機開度輸出增量，進而調節主蒸汽流量；所述風機開度輸出增量計算如下：y1(k)＝a1+b1*[sp-u(k)]；y2(k)＝a2+b2*[u(k)-u(k-1)]；boil_steam(k)＝k1×
y1+k2×
y2；sp為鍋爐負荷給定，u(k)為鍋爐負荷，y1(k)為參數1，y2(k)為參數2，boil_steam(k)為風機開度輸出增量。3.如權利要求1所述的水冷爐排蒸汽負荷控制方法，其特征在于，所述爐膛火線控制模塊對水冷爐排的滑動爐排運動進行控制，進而實現火線高度調節；包括：將火焰檢測組件檢測出的火線的高度數值從爐排一單元到五單元均分為0-450等分區間，并設定火線高度數值區間為220-240；計算各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度，其中通過設定的火線高度數值區間與火焰檢測組件檢測的火線高度數值進行差值比較，若檢測的火線高度數值處于設定的火線高度數值區間內，則輸出零增量；如果檢測火線高度數值大于設定火線高度數值區間，則采用負增量計算滑動爐排實際速度，降低爐膛整體的推料速度；如果檢測火線高度數值小于設定火線高度數值區間，則采用正增量計算滑動爐排實際速度，加快膛整體的推料速度；根據上述步驟獲得的增量和滑動爐排基準速度約束滑動爐排的最低速度和最高速度，計算滑動爐排的實際速度，從而控制每級滑動爐排的運動間隔時間，最終實現爐排火線的控制，各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度計算如下：v
real
＝v
stand
*k；v
stand
為滑動爐排基準速度mm/s，k為分布系數，v
real
為滑動爐排實際速度mm/s；t
stand
＝(l/v
real
)-t
check
l為滑動爐排運動長度，t
check
為實際檢測到滑動前進和后退需要的時間，t
stand
為滑動爐排的運動間隔時間；即每級滑動爐排的運動間隔時間由對應每級的分布系數k和滑動爐排實際速度計算得來。4.如權利要求3所述的水冷爐排蒸汽負荷控制方法，其特征在于，所述爐膛火線控制模塊根據火線設定高度數值與接收到的實際火線檢測高度數值對
各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度進行控制以校正火線高度數值。5.如權利要求1所述的水冷爐排蒸汽負荷控制方法，其特征在于，所述爐膛料層控制模塊包括：設定標定料層厚度；根據第一單元和第二單元的風室壓力計算實際料層厚度，與標定料層厚度進行差值比較，如果實際料層厚度處于正常區間內，則輸出0增量；如果實際料層厚度大于標定料層厚度，則采用負增量計算；如果實際料層厚度小于標定料層厚度，則采用正增量計算；所述實際料層厚度計算如下：p為實際風室與爐膛壓力差，sp為風機頻率給定；p0為風機標定壓差，sp0為風機在標定壓差時的給定；h0為標定料層厚度，k為修正系數，h為實際料層厚度，其中0＜h＜100。6.如權利要求5所述的水冷爐排蒸汽負荷控制方法，其特征在于，所述爐膛料層控制模塊根據實際料層厚度及其對應增量計算，得到新的給料爐排速度和行程偏差，并進行給料爐排速度和行程偏差的校正控制，最終實現料層厚度的控制。
技術總結
本發明屬于垃圾焚燒技術領域，具體涉及一種水冷爐排蒸汽負荷控制方法，包括：構建水冷爐排蒸汽負荷控制中一次風控制模塊、爐膛火線控制模塊和爐膛料層控制模塊；以及調用一次風控制模塊獲取風機開度輸出增量、爐膛火線控制模塊獲取各級滑動爐排的運動間隔時間和實際速度、爐膛料層控制模塊獲取實際料層厚度進而對水冷爐排進行蒸汽負荷控制；本發明的水冷爐排蒸汽負荷控制方法對水冷爐排進行整體分析，研究各個關聯的因素及系統，確認一次風、爐膛火線位置和爐膛料層為影響蒸汽負荷穩定控制的主要因素，進一步綜合控制從直接合間接兩方面穩定主蒸汽流量，實現水冷爐排蒸汽負荷的穩定控制。定控制。定控制。
