基于辐射能信号的锅炉燃烧优化控制.pdf

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1、置麦旦日经验童逾日Doi：l0．39694．issn．1671-1041．2013．04．030基于辐射能信号的锅炉燃烧优化控制吕文娣，翟永杰(华北电力大学自动化系，保定071000)摘要：辐射能能够较快地反应燃料量及锅炉燃烧率的变化，因此将辐射能作为中间变量引入到机组的控制当中，会对整个发电厂的优化控制起到很大的作用。本文以主蒸汽压力为主调参数、炉膛辐射能为副调节参数进行研究，结果表明此串级控制具有可行性。关键词：辐射能；主蒸汽压力；串级控制中图分类号：TP29文献标志码：BOptimalcontrolofthebolilercombustionbasedonr

2、adiantenergyLVWen—di，ZHAIYong-jie(DepartmentofAutomation，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Radiantenergycanreflectthechangeofthefuelquantityandthebolilercombustionratemorefastly．So，toadoptradiantenergyasamiddlevariableinthecontrolunitcanmakeanimportantrole

3、foroptimalconcrolinpowerplants．Inthispaper，themainsteampressureasprimaryadjustingparameterandtheradiantenergyofthefurnaceasthesubsidiaryparameterarestudied．Theresultshowsthatthiscascadecontrolisfeasible．Keywords：radiantenergy；mainsteampressure；cascadecontrol0引言TDLAS)，该系统采用可调谐二极管激光吸收光谱

4、技术。随着单元机组的发展，对锅炉燃烧系统的要求越来越由于每种气体分子都有独一无二的光谱吸收特性，采用针高，既要保证机组运行的经济性，又要保证其安全性，这对炉内气体的测量原理：特定波长的激光在穿过炉膛过程就引起了机组负荷的适应能力与保持主汽压不变之间的矛中，光量会被相应的气体吸收。未被吸收光量P与被吸收光盾。火电机组的发电是一个很复杂的过程，引起机组对负量Pabs之间的比率值P／Pabs与气体浓度成函数正比关系1。荷的迟延主要由于锅炉接到负荷命令后，改变煤量到引起安装位置如图1所示。主汽压变化之间的时间过长。因此，目前为了实现对锅炉系统的优化控制，往往寻求一个能快速

5、反应煤量变化的中间变量，引入到原有的主汽压单回路控制中，这种优化控制能起到很好的效果。煤粉炉内的煤粉在炉膛内停留的时间一般在2秒左右，因此，炉内辐射能信号能快速反应炉内燃料量的变化。现代激光测辐射能技术已经成为现实，因而将炉膛断面辐射能作为副调节参数的锅炉优化控制方案也成为可能。通过图1ZOLO测温系统在锅炉的安装位置对一台300MW机组的实际运行分析表明，提取炉内辐射能信息，并以现场测试的对象模型为基础，仿真研究了以辐ZoloBOSS集多种不同波长激光于一根光纤，然后使发射能为中间变量的主蒸汽控制策略，结果很好地显示了此出的光线穿过锅炉。接收器采集光线后将其传回

6、控制架，方式对燃烧优化控制的意义。由控制机架测量未吸收光线与被吸收光线的比例，从而确定各个被测对象的浓度。激光从发射器射出，在炉膛的另l辐射能信号的提取一端，接收器接受激光，称之为一条“路径”。每条路径火焰的辐射能E，即单位面积上火焰辐射能的能量可以同时测量氧(02)、一氧化碳(CO)、二氧化碳()、水(KW／m)，与温度的关系为：E=(HO)的平均浓度及温度。ZoloBOSS-次测量一条路径，然式中为斯蒂芬一波尔兹曼常数：5．67×10，T后利用自有的算法(类似于计算机轴向断层扫描CAT)计为火焰图像平均温度。算一个二维配置文件的锅炉剖视图，如测量数据越多，则本

7、文采用激光测辐射能技术，先引用美国ZoloBOSS激显示的图像越精确。在该机组上共有12条路径(东西向，光测温系统(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy，南北向各六条)，具有相当高的测量精度。ZoloBOSS最大欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布产品广告信息EICV0I．202013No．485日经验窒遵日噩麦的优点就是可以深入到炉膛内部长时间有效的测量，而常主制给粉机规的传感器达不到这样的要求。转速实测主蒸汽压力实测热量信号2传统锅炉燃烧控制系统分析目前，锅炉入炉燃料通常是通过主蒸汽压力的变化来图4采用热量信号的串级燃烧控制系统原

8、理图锅炉燃