一次风系统控制方法、系统、装置及存储介质
本申请公开一次风系统控制方法、系统、装置及存储介质，方法包括：根据当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度，确定多个燃烧器的燃烧稳定指标、每层的当前偏烧燃烧器以及当前偏烧燃烧器的着火距离；针对每一层的当前偏烧燃烧器，根据多个燃烧器的燃烧稳定指标和当前偏烧燃烧器的着火距离，确定当前偏烧燃烧器的当前目标着火距离；针对每一层的当前偏烧燃烧器，通过一次风热风优化模型以及当前偏烧燃烧器的当前目标着火距离，确定当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度；控制分散控制系统根据当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度，对当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板进行调整。改善了偏烧，保证了火电机组的安全运行。
发明专利
CN202311261336.9
2023-09-26
CN117450537A
2024-01-26
F23N3/00(2006.01)
上海发电设备成套设计研究院有限责任公司%通辽霍林河坑口发电有限责任公司
张铎;许涛;黎景越;王凯杰;程明;庄伟;翟金星;康磊;王宏光;张霁崴;马骏;陈家颖;杨志强;丁刚;郭健;李昕明;张春华;马跃;王路瑶
200240 上海市闵行区剑川路1115号;
北京品源专利代理有限公司
高艳红
上海;31
1.一种一次风系统控制方法，其特征在于，所述方法包括： 根据当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度，确定多个燃烧器的燃烧稳定指标、每层的当前偏烧燃烧器以及所述当前偏烧燃烧器的着火距离；其中，所述火焰温度是从光谱检测系统中获取到的，所述多个目标位置的燃烧器在所述当前锅炉上分层设置，所述燃烧稳定指标用于衡量所述多个燃烧器的燃烧稳定性； 针对每一层的当前偏烧燃烧器，根据多个燃烧器的燃烧稳定指标和所述当前偏烧燃烧器的着火距离，确定所述当前偏烧燃烧器的当前目标着火距离； 针对每一层的当前偏烧燃烧器，通过一次风热风优化模型以及所述当前偏烧燃烧器的当前目标着火距离，确定所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度；其中，所述一次风热风优化模型用于指示燃烧器对应的一次风热风挡板开度与着火距离的映射关系； 控制分散控制系统根据所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度，对所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板进行调整。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个目标位置设置于所述当前锅炉的炉膛的不同轴线上； 所述根据当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度，确定多个燃烧器的燃烧稳定指标，包括： 基于圆柱坐标下的气相流动守恒方程构建所述当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的轴向流场模型； 根据所述当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度对所述轴向流场模型进行修正，得到每一个所述燃烧器的轴向温度场；其中，所述轴向温度场上的任意一点对应有一个温度值； 分别获取所述多个目标位置的燃烧器中，位于所述炉膛的同一轴线上的多个燃烧器的轴向温度场上的温度点的温度值； 针对同一轴线上的多个燃烧器，确定位于同一平行轴线上的温度点的温度值的标准差，并根据多个平行轴线上的温度点的温度值的标准差，确定所述同一轴线上的多个燃烧器的温度值标准差；其中，所述平行轴线为与所述炉膛的中心轴平行的线； 根据多个轴线上的多个燃烧器的温度值标准差，确定所述燃烧稳定指标。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述轴向温度场的方向为所述燃烧器至所述当前锅炉的中心轴上目标点的方向，其中，所述目标点为所述当前锅炉的中心轴与所述燃烧器的中心轴的交点； 根据当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度，确定每层的当前偏烧燃烧器以及所述当前偏烧燃烧器的着火距离，包括： 在每一个燃烧器的所述轴向温度场中，沿所述轴向温度场的方向，将所述燃烧器的中心轴上的多个点对应的多个温度值分别与初始热风温度比较，将首个大于所述初始热风温度的温度值对应的点确定为所述燃烧器的着火点； 针对每一个燃烧器，将所述燃烧器的着火点与所述燃烧器的轴线上最靠近炉膛中心的点的距离作为所述每一个燃烧器的着火距离； 针对每一层的多个目标位置的燃烧器，根据所述多个目标位置的燃烧器的着火距离，确定所述层的当前偏烧燃烧器。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个目标位置的燃烧器的着火距离，确定所述层的当前偏烧燃烧器，包括： 根据所述多个目标位置的燃烧器的着火距离的方差，确定所述当前锅炉是否出现偏烧； 在确定所述当前锅炉出现偏烧后，根据所述多个所述燃烧器的着火距离与预设着火距离的偏差值，确定所述层的当前偏烧燃烧器。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每一层的当前偏烧燃烧器，根据多个燃烧器的燃烧稳定指标和所述当前偏烧燃烧器的着火距离，确定所述当前偏烧燃烧器的当前目标着火距离，包括： 根据当前锅炉的特性，以及，预设的锅炉特性与着火距离优化规则的映射关系，确定所述当前锅炉的着火距离优化规则； 根据所述当前偏烧燃烧器的着火距离、所述多个燃烧器的燃烧稳定指标、所述燃烧器的磨运行组合以及所述当前锅炉的着火距离优化规则，确定所述当前目标着火距离。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每一层的当前偏烧燃烧器，通过一次风热风优化模型以及所述当前偏烧燃烧器的当前目标着火距离，确定所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度，包括： 在所述一次风热风优化模型中，调整一次风热风挡板开度，得到所述一次风热风优化模型输出的着火距离； 确定所述一次风热风优化模型输出的着火距离与所述当前目标着火距离之间的差值的绝对值是否小于预设距离差值； 当所述一次风热风优化模型输出的着火距离与所述当前目标着火距离之间的差值的绝对值大于或者等于所述预设距离差值时，返回执行“调整一次风热风挡板开度，得到所述一次风热风优化模型输出的着火距离”的步骤； 当所述一次风热风优化模型输出的着火距离与所述当前目标着火距离之间的差值的绝对值小于所述预设距离差值时，将对应的一次风热风挡板开度作为一次风热风挡板的目标开度；其中，所述一次风热风优化模型的输入为煤粉细度、一次风压、一次风流量、一次风热风流量、当前偏烧燃烧器所在层温度和所述一次风热风挡板开度，所述一次风热风优化模型的输出为所述着火距离。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度，确定多个燃烧器的燃烧稳定指标、每层的当前偏烧燃烧器以及所述当前偏烧燃烧器的着火距离之前，所述方法还包括： 控制所述光谱检测系统对所述当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰进行检测，并获取所述当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度；其中，所述当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度是所述光谱检测系统在检测到所述当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰光谱后计算得到的，所述光谱检测系统是经过灰体辐射波段标定后的检测系统。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 通过一次风冷风优化模型以及目标磨出口风粉混合物温度，确定所述多个燃烧器对应的一次风冷风挡板的目标开度；其中，所述一次风冷风优化模型用于指示所述多个燃烧器对应的一次风冷风挡板开度与磨出口风粉混合物温度的映射关系； 控制分散控制系统根据所述一次风冷风挡板的目标开度，对所述多个燃烧器对应的一次风冷风挡板进行调整。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过一次风冷风优化模型以及目标磨出口风粉混合物温度，确定所述多个燃烧器对应的一次风冷风挡板的目标开度，包括： 在所述一次风冷风优化模型中，调整一次风冷风挡板开度，得到所述一次风冷风优化模型输出的磨出口风粉混合物温度； 确定所述一次风冷风优化模型输出的磨出口风粉混合物温度与所述目标磨出口风粉混合物温度之间的差值的绝对值是否小于预设温度差值； 当所述一次风冷风优化模型输出的磨出口风粉混合物温度与所述目标磨出口风粉混合物温度之间的差值的绝对值大于或者等于预设温度差值时，返回执行“调整一次风冷风挡板开度，得到所述一次风冷风优化模型输出的磨出口风粉混合物温度”的步骤； 当所述一次风冷风优化模型输出的磨出口风粉混合物温度与所述目标磨出口风粉混合物温度之间的差值的绝对值小于预设温度差值时，将对应的一次风冷风挡板开度作为所述多个燃烧器对应的一次风冷风挡板的目标开度；其中，所述一次风冷风优化模型的输入为煤粉细度、一次风压、一次风流量、一次风冷风流量和所述一次风冷风挡板开度，所述一次风冷风优化模型的输出为所述磨出口风粉混合物温度。 10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 获取所述当前锅炉的当前最大给煤量； 根据所述当前锅炉的当前最大给煤量以及预设的最大给煤量与一次风压的映射关系，确定所述当前最大给煤量对应的目标一次风压； 控制分散控制系统根据所述目标一次风压，对一次风挡板开度进行调整。 11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制分散控制系统根据所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度之前，所述方法还包括： 当确定运行模式为开环运行模式时，将所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度发送至用户； 当确定运行模式为闭环运行模式时，确定执行控制分散控制系统根据所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度的步骤。 12.一种一次风系统控制系统，包括服务器、光谱检测系统以及分散控制系统；其中，所述服务器分别与所述光谱检测系统和所述分散控制系统连接； 所述服务器用于实现如权利要求1至11中任一项所述的一次风系统控制方法； 所述光谱检测系统用于在所述服务器的控制下，对所述当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度进行检测； 所述分散控制系统用于在所述服务器的控制下，根据当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度，对所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板进行调整。 13.根据权利要求12所述的一次风系统控制系统，其特征在于，所述光谱检测系统用于在所述服务器的控制下，采集所述多个目标位置的燃烧器的火焰光谱，根据所述火焰光谱的波长，确定所述火焰温度。 14.一种一次风系统控制装置，其特征在于，包括： 确定模块，用于根据当前锅炉的多个目标位置的燃烧器的火焰温度，确定多个燃烧器的燃烧稳定指标、每层的当前偏烧燃烧器以及所述当前偏烧燃烧器的着火距离；其中，所述火焰温度是从光谱检测系统中获取到的，所述多个目标位置的燃烧器在所述当前锅炉上分层设置，所述燃烧稳定指标用于衡量所述多个燃烧器的燃烧稳定性； 目标距离确定模块，用于针对每一层的当前偏烧燃烧器，根据多个燃烧器的燃烧稳定指标和所述当前偏烧燃烧器的着火距离，确定所述当前偏烧燃烧器的当前目标着火距离； 目标开度确定模块，用于针对每一层的当前偏烧燃烧器，通过一次风热风优化模型以及所述当前偏烧燃烧器的当前目标着火距离，确定所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度；其中，所述一次风热风优化模型用于指示燃烧器对应的一次风热风挡板开度与着火距离的映射关系； 控制模块，用于控制分散控制系统根据所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板的目标开度，对所述当前偏烧燃烧器对应的一次风热风挡板进行调整。 15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至11中任一项所述的一次风系统控制方法。