CN114895555B - 一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法 - Google Patents

一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法，包括分别采集实验对象的历史工况数据，通过历史工况数据得出最优参数，以实际工况特性分析为基础，获取实际工况下的实际参数，匹配历史工况与实际工况，获取对应历史工况下的最优参数，比较实际参数与最优参数，根据比较结果进行调节参数，以负荷信号与入炉煤参数为闭环反馈控制信号，结合全息录入闭环控制***同步调整环保***运行状况与机组负荷煤种之间的匹配度。本发明结合入厂煤全息录入功能，根据工况变化推荐电除尘二次电流、浆液循环泵组合以及输灰空压机运行台数参数，随之运行人员同步跟随调整，实现环保***运行状况与机组负荷煤种匹配、在***最优组合的基础上节能降耗。

Description

一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法
技术领域
本发明涉及技术领域，特别是一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法。
背景技术
某S电厂1050MW燃煤机组于2016年经过超净排放改造，改造之后电除尘***耗电量、脱硫浆液循环泵耗电量、输灰空压机耗电量经过调整后有所下降，但是仍然存在需要运行人员根据负荷、煤种、运行经验等信息调整电除尘二次电流、浆液循环泵组合、空压机总量的短板，并且运行人员对现场的不同认知以及不同处理手段导致各班组调整参差不齐，目前S厂机组相关参数依靠人工干预变得滞后：1、S厂电出身安装在引风机进口，装设两台三室四电厂静电除尘器，其一、二电场为高频电场，三、四电场为工频电场，运行人员根据机组负荷和入炉煤灰分，在考虑超净排放得基础上，手动输入二次电流限制、充电比等参数，实现对电除尘的控制；2、S厂脱硫***采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，一炉一塔单元布置，共配置有5台离心式浆液循环泵，5台泵的出力从A至E逐步增大，运行人员根据机组负荷与吸收塔入口硫份变化，手动启停浆液循环泵从而满足排放标准；3、S厂飞灰输送采用正压浓相气力输送方式，每炉每台除尘器一电场设一根灰管，二、三、四电场合用一根细灰管，SCR进口灰斗一根灰管，两台机组共6台螺杆式输送空压机和6台冷冻式干燥机，运行人员根据机组负荷、入炉灰分与输灰压力手动启停输送空压机，在满足输送压力的前提下实现节能。
综合上述概况可知，在环保***的节能上存在***调整根据跟人经验层次不齐、调整相对滞后、没有形成闭环反馈的缺点，基于此，提出一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法来解决上述问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有燃煤机组环保设计中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明其中的一个目的是提供一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法，其通过采集历史工况数据并根据观察统计得出环保***的最优参数配置，即此时处于耗能最低的时段，随后人工根据最优参数进行参数调节，以减少整体耗能。
为达到上述效果，本发明提供如下技术方案：一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法，包括分别采集实验对象的历史工况数据，通过历史工况数据得出最优参数，以实际工况特性分析为基础，获取实际工况下的实际参数，匹配历史工况与实际工况，获取对应历史工况下的最优参数，比较实际参数与最优参数，根据比较结果进行调节参数，以负荷信号与入炉煤参数为闭环反馈控制信号，结合全息录入闭环控制***同步调整环保***运行状况与机组负荷煤种之间的匹配度。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述实验对象为电除尘参数、脱硫浆液循环泵参数以及输灰空压机组合参数。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述电除尘参数的最优参数包括通过采集历史月份的电除尘二次参数、煤种灰分、机组总煤量以及电除尘厂用电率，经过计算得到电除尘二次电流最优参数I优的推荐表，计算公式为：I优＝加权平均灰分×总煤量×20，当I实偏离I优>5％时，发出警报以调整电除尘二次电流，其中I实为电除尘二次电流实际值。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述脱硫浆液循环泵参数的最优参数包括在不同的机组负荷与入炉煤硫份下，在满足吸收塔出口SO2排放浓度满足超净排放的基础上，浆液循环泵总能耗最小，根据总含硫量＝入炉煤硫份×机组总煤量、以及通过不同的浆液循环泵组合得到硫浆液循环泵最优参数的推荐表，当实际总含硫量计算值落于总含硫量某个值时，发出警报以按照对应总含硫量值进行浆液循环泵组合调整。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述脱硫浆液循环泵设置有多个，所述浆液循环泵组合由至少两个浆液循环泵组成，多个所述浆液循环泵由下至上布置、且功率由下至上逐步增大。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述输灰空压机组合参数的最优参数包括确定单台机组总灰量以及确定单台空压机台数，所述确定单台机组总灰量包括根据不同负荷对应的燃煤量计算机组进入电除尘总灰量，计算公式为：其中，Gfh为电除尘总灰量，B为总煤量，A为入炉煤平均灰分，η为电除尘效率，α为燃煤中灰分进入电除尘的占比。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述确定单台空压机台数包括根据电除尘总灰量计算对应的压缩空气需求量，计算公式为：其中，Q为压缩空气需求量(m3/min)，Gfh为电除尘总灰量(T/h)，C为平均灰气比，ρ为表态下的空气密度(kg/m3)，T为单台输灰空压机台数，W为单台空压机额定硫量，根据电除尘总灰量以及压缩空气需求量得到输灰空压机台数最优参数的推荐表，当实际总灰量落入总灰量某个值时，发出警报以按照对应总灰量值进行输灰机空压机台数调整。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述以负荷信号与入炉煤参数为闭环反馈控制信号，结合全息录入闭环控制***同步调整环保***运行状况与机组负荷煤种之间的匹配度包括根据不同的煤种输入各自的灰份和硫份，根据全息录入闭环控制***计算总灰量以及总含硫量，总灰量＝灰份×总煤量，总含硫量＝硫份×总煤量，所述总煤量通过磨煤机出口流量得到。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述全息录入闭环控制***通过灰分以及总煤量对电除尘二次电流进行调节，通过硫量以及总煤量调节浆液循环泵组合，通过总灰量调节单台空压机台数。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述全息录入闭环控制***包括根据入炉煤上煤单确认煤品种，同时根据进煤时间录入参数，当入炉煤全息录入结束后，内置的经验参数与实际设置参数相比较，偏差超过一定值时发出警报，同时根据最优参数的推荐表调整电除尘二次电流、浆液循环泵组合以及输灰空压机台数，t时间后，所述全息录入闭环控制***再次采集数据进行比较，符合推荐表区间值的***不再报警，否则继续发出报警进行调整以形成闭环控制。
本发明的有益效果：本发明结合入厂煤全息录入功能，根据工况变化推荐电除尘二次电流、浆液循环泵组合以及输灰空压机运行台数参数，随之运行人员同步跟随调整，实现了环保***运行状况与机组负荷煤种匹配，在***最优组合的基础上的节能降耗，同时提高了设备运行的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明多磨入炉平均参数输入窗口图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
本发明第一个实施例，该实施例提供了一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法，包括：
S1、分别采集实验对象的历史工况数据，通过历史工况数据得出最优参数；
实验对象为电除尘参数、脱硫浆液循环泵参数以及输灰空压机组合参数。
S2、以实际工况特性分析为基础，获取实际工况下的实际参数；
S3、匹配历史工况与实际工况，获取对应历史工况下的最优参数；
S4、比较实际参数与最优参数，根据比较结果进行调节参数，以负荷信号与入炉煤参数为闭环反馈控制信号，结合全息录入闭环控制***同步调整环保***运行状况与机组负荷煤种之间的匹配度。
针对燃煤机组环保配套电除尘、脱硫、输灰空压机***日常运行电耗偏高、人工调节经验无法量化与标准化的问题，通过采集工况数据得出环保***最优参数配置，以机组电除尘、脱硫、输灰空压机***为实验对象，以负荷信号与入炉煤相关参数为闭环反馈控制信号，结合入厂煤全息录入共，根据工况变化推荐电除尘二次电流、浆液循环泵组合、输灰空压机运行台数等参数，运行人员同步跟随调整，实现了环保***运行状况与机组负荷煤种匹配，并且再***最优组合的基础上实现节能降耗，同时提高了设备运行的可靠性。
电除尘参数的最优参数包括通过采集历史月份的电除尘二次参数、煤种灰分、机组总煤量以及电除尘厂用电率，经过计算得到电除尘二次电流最优参数I优的推荐表，计算公式为：I优＝加权平均灰分(％)×总煤量(T/h)×20，当I实偏离I优>5％时，发出警报以调整电除尘二次电流，其中I实为电除尘二次电流实际值。
本实施例中采集了历史近三个月的电除尘二次电流、煤种灰分、机组总煤量、电除尘厂用电率等参数，确定其对应的耦合关系，以此得到了电除尘参数最优参数的推荐表，如表1，推荐表中是根据倒退法，在历史工况下的数据中，统计厂用电率最低对应的历史工况以及用电率最低对应的参数，此时为最优状况(电耗最小)，通过倒退耦合得到此时对应参数的计算公式即为I优，根据推荐表中的121组参数，建立121个二次电流设定模式。
表1
实施例2
本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。
脱硫浆液循环泵参数的最优参数包括在不同的机组负荷与入炉煤硫份下，通过不同的浆液循环泵组合(考虑浆液循环泵长时间运行后出力下降情况、不同循环泵的均流情况、合理的PH值等)，在满足吸收塔出口SO2排放浓度满足超净排放的基础上，浆液循环泵总能耗最小，根据总含硫量(t/h)＝入炉煤硫份×机组总煤量、以及通过不同的浆液循环泵组合得到硫浆液循环泵最优参数的推荐表，当实际总含硫量计算值落于总含硫量某个值时，发出警报以按照对应总含硫量值进行浆液循环泵组合调整，实际使用时工作人员要根据烟囱出口SO2排放浓度进行调节。
脱硫浆液循环泵设置有多个，浆液循环泵组合由至少两个浆液循环泵组成，多个浆液循环泵由下至上布置、且功率由下至上逐步增大，本实施例中设置ABCDE五台循环泵，其喷淋高度决定烟气与浆液的接触反应时间，不同泵组合组合达到的效果不一样，实际运行时不同组合脱硫效率不同。
经过实际严重后发下如下问题：1、如果吸收塔添加了增效剂，那么其脱硫效率较以往有所改变；2、吸收塔浆液循环泵在经历了长周期运行后，汽饰磨损使得每台循环泵的效率有所改变；3、脱硫效率***收到脱硫废水排放性能影响，氯离子浓度维持在高位，对吸收塔效率也产生一定影响，本实施例对上述问题进行修正后(根据历史参数进行修正，循环泵组合往高数进行修正，比如有时需要两台有时需要三台，那么实际使用时选择三台对应循环泵组合)得到浆液循环泵最优参数的推荐表，如表2。
表2
实施例3
本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例。
查阅机组校核煤种与机组近两年配煤单确定机组燃煤平均灰分上限为21％，机组燃煤平均灰分下限为8％，根据不同负荷对应的燃煤量(总煤量)计算出机组进入电除尘的总灰量，输灰空压机组合参数的最优参数包括确定单台机组总灰量以及确定单台空压机台数，确定单台机组总灰量包括根据不同负荷对应的燃煤量计算机组进入电除尘总灰量，计算公式为：
其中，Gfh为电除尘总灰量(T/h)，B为总煤量(t/h)，A为入炉煤平均灰分(％)，η为电除尘效率，η取99％，α为燃煤中灰分进入电除尘的占比，按照所有燃煤燃尽后进入干渣***占比15％计算，α取85％。
从上述公式中可以得出单台机组的总灰量波动范围为12-72(T/h)，确定单台空压机台数包括根据电除尘总灰量计算对应的压缩空气需求量，计算公式为：
其中，Q为压缩空气需求量(m3/min)，Gfh为电除尘总灰量(T/h)，C为平均灰气比，平均灰气比查阅设计说明为13.9-26，取最小值13.9，ρ为表态下的空气密度(kg/m3)，ρ为1.293kg/m3，T为单台输灰空压机台数，W为单台空压机额定硫量，W为65.3m3/min，根据电除尘总灰量以及压缩空气需求量得到输灰空压机台数最优参数的推荐表，当实际总灰量落入总灰量某个值时，发出警报以按照对应总灰量值进行输灰机空压机台数调整。
当入炉煤灰量录入后，内置计算出总灰量，并与灰量需求的压缩空气量进行比较，得出需求的输灰空压机台数，经过实际严重后发现如下问题：1、设置了第一电场、第二电场、第三电场以及第四电场，前期根据灰气比计算出的空压机需求台数是考虑所有电场作为一个整体，而实际运行输送出力最大的第一电场除尘效率占90％，输送压缩空气气量仅占总压缩空气量的60％(其中第二、三、四电场和SCR输灰加起来的耗气量占总压缩空气的40％，且是间隙运行，后期在灰分可控的前提下进一步考虑了短时停运)，因此需要乘以经验系数1.65；2、目前冬季模式运行时，输送压缩空气现场储气罐、沿途管路、哥放水点有损耗，因此经验系数需要增加至1.75(夏季可以去除)；3、液氨改尿素后增加尿素站用气(间歇使用)，因此经验系数需要增肌至1.8。
综上，需求压缩空气量在原有基础上乘以1.8，由于两台机组逻辑不能互相连通，因此单台机组空压机台数显示到小数点后两位，两台机组同时运行时将单机需求相加，四舍五入取值作为总空压机需求台数的最优参数参考，如表3。
表3
以负荷信号与入炉煤参数为闭环反馈控制信号，结合全息录入闭环控制***同步调整环保***运行状况与机组负荷煤种之间的匹配度包括根据不同的煤种输入各自的灰份和硫份，根据全息录入闭环控制***计算总灰量以及总含硫量，总灰量＝灰份×总煤量，总含硫量＝硫份×总煤量，总煤量通过磨煤机出口流量得到。
全息录入闭环控制***通过灰分以及总煤量对电除尘二次电流进行调节，通过硫量以及总煤量调节浆液循环泵组合，通过总灰量调节单台空压机台数。
全息录入输入界面如图1，本实施例中有ABCDEF个磨，当运行人员收到煤种更换指令后，提前1至2小时将新更换煤种的特性输入后，在内置公式进行计算并与推荐值进行比较后发出报警，提醒人员继续调整，当入炉煤指定录入后，单磨参数推荐值如表4。
表4
当运行人员接班后，根据入炉煤上煤单确认煤品种，同时根据进煤时间录入相关参数，当入炉煤全息录入结束后，内置的经验参数与实际设置参数相比较，偏差超过一定值时发出警报，同时根据最优参数的推荐表调整电除尘二次电流、浆液循环泵组合以及输灰空压机台数，t时间后，所述全息录入闭环控制***再次采集数据进行比较，符合推荐表区间值的***不再报警，否则继续发出报警进行调整以形成闭环控制。
该环保***优化方法进行数据次啊及以及优化选取，结合入炉煤全息录入功能，将以前由人工判断的节能参数内置到***内，提醒运行人员进行调整，并且经过试验后对内置参数进行进一步修正，使得推荐值符合实际运行功能，从而达到节能降耗、智慧监盘的目的。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法，其特征在于：包括，
分别采集实验对象的历史工况数据，通过历史工况数据得出最优参数；
实验对象为电除尘参数、脱硫浆液循环泵组合参数以及输灰空压机组合参数；
电除尘参数的最优参数包括通过采集历史月份的电除尘二次参数、煤种灰分、机组总煤量以及电除尘厂用电率，经过计算得到电除尘二次电流最优参数I优的推荐表，计算公式为：I优＝加权平均灰分×总煤量×20，当I实偏离I优>5％时，发出警报以调整电除尘二次电流，其中I实为电除尘二次电流实际值；
脱硫浆液循环泵组合参数的最优参数包括在不同的机组负荷与入炉煤硫份下，在满足吸收塔出口二氧化硫排放浓度满足超净排放的基础上，浆液循环泵总能耗最小，根据总含硫量＝入炉煤硫份×机组总煤量、以及通过不同的浆液循环泵组合得到硫浆液循环泵最优参数的推荐表，当实际总含硫量计算值落于总含硫量某个值时，发出警报以按照对应总含硫量值进行浆液循环泵组合调整；
脱硫浆液循环泵设置有多个，所述浆液循环泵组合由至少两个浆液循环泵组成，多个所述浆液循环泵由下至上布置、且功率由下至上逐步增大；
输灰空压机组合参数的最优参数包括确定单台机组总灰量以及确定单台空压机台数，所述确定单台机组总灰量包括根据不同负荷对应的燃煤量计算机组进入电除尘总灰量，计算公式为：
其中，Gfh为电除尘总灰量，B为总煤量，A为入炉煤平均灰分，η为电除尘效率，α为燃煤中灰分进入电除尘的占比；
以实际工况特性分析为基础，获取实际工况下的实际参数；
匹配历史工况与实际工况，获取对应历史工况下的最优参数；
比较实际参数与最优参数，根据比较结果进行参数调节，以负荷信号与入炉煤参数为闭环反馈控制信号，结合全息录入闭环控制***同步调整环保***运行状况与机组负荷煤种之间的匹配度；
全息录入闭环控制***通过灰分以及总煤量对电除尘二次电流进行调节，通过硫量以及总煤量调节浆液循环泵组合，通过总灰量调节单台空压机台数；
全息录入闭环控制***包括根据入炉煤上煤单确认煤品种，同时根据进煤时间录入参数，当入炉煤全息录入结束后，内置的经验参数与实际设置参数相比较，偏差超过一定值时发出警报，同时根据最优参数的推荐表调整电除尘二次电流、浆液循环泵组合以及输灰空压机台数，t时间后，所述全息录入闭环控制***再次采集数据进行比较，符合推荐表区间值的***不再报警，否则继续发出报警进行调整以形成闭环控制。
2.如权利要求1所述的燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法，其特征在于：所述确定单台空压机台数包括根据电除尘总灰量计算对应的压缩空气需求量，计算公式为：
其中，Q为压缩空气需求量(m3/min)，Gfh为电除尘总灰量(T/h)，C为平均灰气比，ρ为表态下的空气密度(kg/m3)，T为单台输灰空压机台数，W为单台空压机额定硫量，根据电除尘总灰量以及压缩空气需求量得到输灰空压机台数最优参数的推荐表，当实际总灰量落入总灰量某个区间时，发出警报以按照对应总灰量值进行输灰机空压机台数调整。
3.如权利要求1所述的燃煤机组炉煤全息录入环保***优化方法，其特征在于：所述以负荷信号与入炉煤参数为闭环反馈控制信号，结合全息录入闭环控制***同步调整环保***运行状况与机组负荷煤种之间的匹配度包括根据不同的煤种输入各自的灰份和硫份，根据全息录入闭环控制***计算总灰量以及总含硫量，总煤量通过磨煤机出口流量得到。
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