压火保护方法及系统与流程

本发明涉及循环流化床锅炉技术领域，具体而言，涉及一种压火保护方法及系统。

背景技术：

循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染洁净煤发电技术，这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，具有煤种适应性广、燃烧效率高、污染物排放低、负荷调节范围大和灰渣综合利用等优点。其中，回料阀是循环流化床锅炉循环回路的关键部件，其运行的稳定直接影响机组的安全运行。回料阀的堵塞会导致锅炉停运，故在发现回料阀返料不畅时需要对锅炉进行压火保护，以防止回料阀堵塞。

现有技术的压火保护操作中，依靠值班人员人工判断，在回料阀返料不畅时手动启动压火保护。现有技术依靠人工判断，会导致在值班人员工作疏忽未及时发现回料阀返料不畅或手动操作滞后时，触发压火保护不及时而导致回料阀堵塞结焦，使锅炉停运，造成重大的经济损失。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种压火保护方法，应用于循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉包括燃烧室、风机、多个回料阀立管及给煤机，每一所述给煤机对应一所述回料阀立管，所述方法包括：

获取所述燃烧室的燃烧室压力值及各个所述回料阀立管的立管压力值；

当检测到所述燃烧室压力值未超过一预设燃烧室压力阈值，且任意一个所述回料阀立管的立管压力值超过预设立管压力阈值时，向所述风机及所有所述给煤机发送保护停止信号，以对所述循环流化床锅炉进行压火保护。

进一步地，在上述方法中，所述回料阀立管的立管压力值包括所述回料阀立管的高料位压力值及中料位压力值；所述预设立管压力阈值包括高料位压力阈值及第一中料位压力阈值；

所述当检测到所述燃烧室压力值未超过一预设燃烧室压力阈值，且任意一个所述回料阀立管的立管压力值超过预设立管压力阈值时，向所述风机及所有所述给煤机发送保护停止信号的步骤，包括：

当检测到任意一个所述回料阀立管的高料位压力值大于所述高料位压力阈值，且该回料阀立管的第一中料位压力值大于所述第一中料位压力阈值时，生成立管高压信号；

当检测到所述燃烧室压力值未超过所述预设燃烧室压力阈值时，生成燃烧室压力正常信号；

根据所述立管高压信号及所述燃烧室压力正常信号，向所述风机及所有所述给煤机发送保护停止信号。

进一步地，在上述方法中，所述当检测到所述燃烧室压力值未超过所述预设燃烧室压力阈值时，生成燃烧室压力正常信号的步骤，包括：

当检测到的所述燃烧室压力值未超过所述预设燃烧室压力阈值的时间超过预设炉膛负压时长时，生成燃烧室压力正常信号。

进一步地，在上述方法中，所述根据所述立管高压信号及所述燃烧室压力正常信号，向所述风机及所有所述给煤机发送保护停止信号的方式，包括：

当同时获得的所述立管高压信号及所述燃烧室压力正常信号持续一预设压火保护动作时长时，向所述风机及所有所述给煤机发送保护停止信号。

进一步地，在上述方法中，所述根据所述立管高压信号及所述燃烧室压力正常信号，向所述风机及所有所述给煤机发送保护停止信号的方式，包括：

获取压火保护投入信号；

当同时获得的所述压火保护投入信号、所述立管高压信号及所述燃烧室压力正常信号持续一预设压火保护动作时长时，向所述风机及所有所述给煤机发送保护停止信号。

进一步地，在上述方法中，获取所述燃烧室压力值的方式，包括：

获取所述燃烧室上部多个采样点的压力值；

将所述多个采样点的平均压力值作为所述燃烧室压力值。

进一步地，在上述方法中，所述风机包括一次风机及二次风机；所述保护停止信号，包括：

向所述一次风机发送的停止指令；

向所述二次风机发送的开度值置零指令，及

向所述给煤机发送的停止指令。

进一步地，在上述方法中，所述方法还包括：

当检测到任意一个所述回料阀立管的中料位压力值超过第二预设立管压力阈值的时间超过一预设联跳给煤机动作时长时，向与该回料阀立管对应的给煤机发送停止指令。

本发明的另一目的在于提供一种压火保护系统，应用于循环流化床锅炉，循环流化床锅炉包括燃烧室、风机、多个回料阀立管及给煤机，所述系统包括：

压力检测组件，用于获取所述燃烧室压力值及各个所述回料阀立管的立管压力值；

逻辑控制组件，用于当检测到所述燃烧室压力值未超过一预设燃烧室压力阈值，且任意一个所述回料阀立管的立管压力值超过预设立管压力阈值时，向所述风机及所有所述给煤机发送保护停止信号，以对所述循环流化床锅炉进行压火保护。

进一步地，在上述系统中，所述逻辑控制组件还用于当检测到任意一个所述回料阀立管的中料位压力值超过第二预设立管压力阈值的时间超过一预设联跳给煤机动作时长时，向与该回料阀立管对应的给煤机发送停止指令。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的压火保护方法及系统，用过获取循环流化床锅炉中回料阀立管及燃烧室压力值，根据所述回料阀立管及燃烧室压力值进行判断自动触发启动压火保护。如此，可以在回料阀回料不畅时迅速地自动触发压火保护，大大降低了循环流化床锅炉因回料阀堵塞而导致停运的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的循环流化床锅炉的示意图；

图2为本发明实施例提供的压火保护方法的流程示意图之一；

图3为图2所示步骤S120子步骤的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的压火保护方法逻辑控制示意图之一；

图5为本发明实施例提供的压火保护方法逻辑控制示意图之二；

图6为本发明实施例提供的压火保护方法的流程示意图之一；

图7为本发明实施例提供的压火保护方法逻辑控制示意图之三。

图标：10-循环流化床锅炉；110-燃烧室；120-回料阀立管；130-回料阀；140-风机；141-一次风机；142-二次风机；150-给煤机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，循环流化床锅炉10包括燃烧室110、风机140、多个回料阀130、回料阀立管120及给煤机150，其中，每一所述给煤机150对应一所述回料阀立管120，所述风机140包括一次风机141及二次风机142。所述循环流化床锅炉10工作时在其内部形成一个燃料的循环。

经发明人大量研究和实践发现，在循环流化床锅炉10工作时，可以根据回料阀立管120的压力值及燃烧室110的压力值判断所述回料阀130是否返料不畅。例如，当所述燃烧室110的压力正常时，而所述回料阀130返料不畅时，返料通过回料阀130的速率减低，会导致回料阀立管120中的压力升高。

故在本实施例中，通过检测回料阀立管120及燃烧室110的压力作为判断依据，来进行压火保护的触发控制。本实施例提供了一种压火保护系统对所述回料阀立管120及燃烧室110的压力进行检测，并根据检测结果控制给煤机150及风机140的工作状态，以达到触发压火保护的效果。

具体地，所述压火保护系统包括用于检测所述燃烧室110及各个所述回料阀立管120压力值的压力检测组件，及根据检测结果进行判断控制的逻辑控制组件。

请参照图2，图2为应用于所述压火保护系统的一种压火保护方法的流程示意图，所述方法包括以下步骤。

步骤S110，获取所述燃烧室110的燃烧室压力值及各个所述回料阀立管120的立管压力值。

具体地，在本实施例中，所述回料阀立管120的立管压力值包括所述回料阀立管120的高料位压力值及第一中料位压力值。

所述压力检测组件包括用于检测所述高料位压力值的高料位压力检测单元，用于检测所述中料位压力值的中料位压力检测单元，及用于检测所述燃烧室压力值的燃烧室压力检测单元。

其中，所述燃烧室压力检测单元包括多个采样点。在本实施例中，从多个采样点获取的压力值数据中去掉最高值及最低值，将剩余压力值数据的平均值作为所述燃烧室压力值。如，当所述燃烧室压力检测单元包括3个采样点时，去掉其中最高值和最低值去掉后，将剩下的1个值作为所述燃烧室压力值；当所述燃烧室压力检测单元包括5个采样点时，去掉其中最高值和最低值去掉后，将剩下3个值的平均值作为所述燃烧室压力值。

步骤S120，当检测到所述燃烧室压力值未超过一预设燃烧室压力阈值，且任意一个所述回料阀立管120的立管压力值超过预设立管压力阈值时，向所述风机140及所有所述给煤机150发送保护停止信号，以对所述循环流化床锅炉10进行压火保护。

在本实施例中，所述逻辑控制组件根据所述压力检测组件获得的数据进行压火保护触发的判断控制。其中，所述预设立管压力阈值包括高料位压力阈值及第一中料位压力阈值。

具体地，请参照图3，步骤S120可以包括子步骤S121、S122及S123。

子步骤S121，当检测到任意一个所述回料阀立管120的高料位压力值大于所述高料位压力阈值，且该回料阀立管120的第一中料位压力值大于所述第一中料位压力阈值时，生成立管高压信号。

请参照图4，图4为所述逻辑控制组件进行判断的逻辑控制示意图。所述逻辑控制组件获得每个所述压力检测组件获取的压力值，在检测到任意一个所述回料阀立管120的高料位压力值大于所述高料位压力阈值，且该回料阀立管120的第一中料位压力值大于所述第一中料位压力阈值时，生成立管高压信号。其中，在本实施例中，所述高料位压力阈值可以设置为0KPa，所述第一中料位压力阈值可以设置为1.5KPa。

子步骤S122，当检测到所述燃烧室压力值未超过所述预设燃烧室压力阈值时，生成燃烧室压力正常信号。

具体地，请再次参照图4，为了防止所述燃烧室压力检测单元获取的数据瞬时不稳定时造成压火保护的误触发，在本实施例中，设计所述逻辑控制组件在检测到的所述燃烧室压力值未超过所述预设燃烧室压力阈值的时间超过预设炉膛负压时长时，生成燃烧室压力正常信号。其中，在本实施例中，所述预设燃烧室压力阈值可以设置为400Pa，所述预设炉膛负压时长可以设置为3s。

子步骤S123，根据所述立管高压信号及所述燃烧室压力正常信号，向所述风机140及所有所述给煤机150发送保护停止信号。

具体地，请再次参照图4，当所述逻辑控制组件同时获得的所述立管高压信号及所述燃烧室压力正常信号持续一预设压火保护动作时长时，向所述风机140及所有所述给煤机150发送保护停止信号。其中，在本实施列中，所述预设压火保护动作时长可以设置为3s。如此，可以进一步排除压力值数据收集时瞬时数据不稳定带来的干扰。

在本实施例中，所述停止保护信号为持续时间为3s的脉冲信号，所述保护停止信号包括向所述一次风机141发送的停止指令，向所述二次风机142发送的开度值置零指令，及向所述给煤机150发送的停止指令。

基于上述设计，本实施例提供的压火保护方法，在检测到所述所述立管压力值超过预设范围而所述燃烧室压力值未超过预设范围时，自动触发压火保护，停止所述一次风机141，并将二次风机142的液偶开度值置零，停止将燃料进入回料阀立管120。同时停止与该回料阀立管120对应的给煤机150的运行，阻止燃料继续加入。以此，使所述循环流化床锅炉10进入压火状态。

进一步地，请参照图5，所述逻辑控制组件还获取压火保护投入信号。

当同时获得的所述压火保护投入信号、所述立管高压信号及所述燃烧室压力正常信号持续一预设压火保护动作时长时，向所述风机140及所有所述给煤机150发送保护停止信号。如此，可以控制在所述压火投入信号有效时才启动压火保护的功能。

进一步地，为了防止因所述给煤机150加入燃料过多时导致的回料阀130堵塞触发压火保护，在本实施例中，请参照图6，所述方法还可以包括步骤S130。

步骤S130，当检测到任意一个所述回料阀立管120的中料位压力值超过第二中料位压力阈值的时间超过一预设联跳给煤机动作时长时，向与该回料阀立管120对应的给煤机150发送给停止指令。

具体地，请参照图7，所述逻辑控制组件在检测到所述回料阀立管120的中料位压力值超过所述第二中料位压力阈值时开始计时，当所述中料位压力值超过所述第二中料位压力阈值的时长超过一预设联跳给煤机动作时长时，向给煤机150发送停止指令。其中，在本实施例中，所述第二中料位压力阈值可以设置为1.5KPa，所述预设联跳给煤机动作时长可以设置为20s。

基于上述设计，在所述回料阀立管120中压力值升高时，但燃烧室110压力正常时，可以认为是该回料阀立管120的给煤机150加入燃料过多，此时停止给煤机150工作，减少燃料加入，以防止了因燃料加入过多阻碍回料阀130内返料流动而导致的压火保护触发。

综上所述，本发明提供的压火保护方法及系统，用过获取循环流化床锅炉10中回料阀立管120及燃烧室压力值，根据所述回料阀立管120及燃烧室压力值进行判断自动触发启动压火保护。如此，可以在回料阀130回料不畅时迅速地自动触发压火保护，大大降低了循环流化床锅炉10因回料阀130堵塞而导致停运的几率。还可以根据回料阀立管120的压力值对给煤机150进行控制，以防止给煤机150加入燃料过多导致回料阀130堵塞触发压火保护。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。