EUsoft AFR?

中國授權合作公司及技術(shù)中心：南京國電環(huán)保科技有限公司

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AFR?所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統

控制所有燃燒器的基礎燃燒參數

●通過(guò)改進(jìn)風(fēng)煤比的設定值直接獲益
●清潔和可靠的燃燒過(guò)程
●更高的效率、更低的排放和更少的結焦

控制所有燃燒器的基礎燃燒參數

       空燃比控制策略對于加熱器、鍋爐、高爐等的燃燒系統的安全經(jīng)濟運行極其重要。特別是對于現代低NOx燃燒器來(lái)說(shuō)，空燃比對燃燒質(zhì)量會(huì )產(chǎn)生一系列的影響，風(fēng)煤比不匹配所產(chǎn)生的不良工況能導致較高的飛灰含碳量、較高的排放、鍋爐效率降低以及受熱面超溫。

       所有燃燒器空燃比管理系統是一個(gè)實(shí)時(shí)空燃控制系統，只需用少數運行參數就能挖掘出電廠(chǎng)全部的節能潛力。該系統能直接調節對燃燒至關(guān)重要的空燃比參數。應用物理及模型為基礎的煤粉流量、風(fēng)量及煤粉細度等測量數據，以DCS數據和優(yōu)泰克公司的傳感器為基礎，可以把二次風(fēng)擋板調節到預定的空燃比水平。在確保空燃比值正確的條件下，能夠使燃燒過(guò)程得到優(yōu)化。

注：空燃比按過(guò)量空氣系數的設定值通常為0.9。

優(yōu)點(diǎn)

●通過(guò)設定合適的風(fēng)煤比的直接效益
●清潔、可靠的燃燒過(guò)程
●對可用性和維修有積極意義
●可應用于所有爐型
●更高的效率、更低的排放和更少的結焦
風(fēng)煤比控制

●風(fēng)煤比的連續和最優(yōu)控制
●與原有DCS的簡(jiǎn)易結合
●實(shí)時(shí)及在線(xiàn)參數更改
●用優(yōu)泰克公司的傳感器測量煤粉和一二次風(fēng)的流量。
●與EUcontrol控制軟件及整體燃燒優(yōu)化相結合

所有燃燒器空燃比管理系統的組成

優(yōu)泰克科技工程有限公司 簡(jiǎn)介

        優(yōu)泰克（EUtech）科技工程公司成立于1999年，總部位于德國西部亞琛市。公司成立之初就以世界著(zhù)名的亞琛工業(yè)大學(xué)為技術(shù)合作方，奠定了公司在試驗臺建設、仿真、自動(dòng)化、測量以及智能燃燒領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。并且為德國第一臺超超臨界百萬(wàn)機組尼德豪森電廠(chǎng)G機組解決了許多生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題。公司以建模方法構建一二次風(fēng)測量系統，并且以測量-控制-優(yōu)化三個(gè)步驟為技術(shù)路線(xiàn)，成功開(kāi)發(fā)出“電子噴射”燃燒控制系統，成為世界上為數不多的“智能燃燒”系統集成商。

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實(shí)時(shí)控制器

       面對不斷變化的電力市場(chǎng)，對燃燒系統的空燃比的專(zhuān)業(yè)化管理不但非常重要，而且非常有必要。優(yōu)泰克公司開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)解決方案能對發(fā)電鍋爐優(yōu)化運行、提高可用性、提高效率并降低排放。我們的解決方案采用模塊化結構，易于滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)別需求及面臨的問(wèn)題 — 這種特性對于有待于升級改造的電廠(chǎng)老舊鍋爐特別有實(shí)際意義。

       所有燃燒器空燃比控制系統是一種配置齊全的閉環(huán)控制系統，它能夠按照預先設定的參數自動(dòng)調節發(fā)電廠(chǎng)燃煤鍋爐的風(fēng)煤比。該系統能根據進(jìn)入每個(gè)燃燒器的煤粉量和風(fēng)量，計算相應的風(fēng)煤比，并通過(guò)DCS調整二次風(fēng)門(mén)開(kāi)度，最終使風(fēng)煤比達到和保持期望的數值。有了正確的風(fēng)煤比數據，電廠(chǎng)運行人員能夠據此降低氧量，由此提高效率并減少NOx排放。

全部燃燒器空燃比控制系統的組成

優(yōu)點(diǎn)

      全部燃燒器空燃比控制系統能夠對燃燒的最關(guān)鍵參數 — 風(fēng)煤比進(jìn)行直接調節。只有保證正確的風(fēng)煤比值，才能提高燃燒過(guò)程質(zhì)量并降低排放如：CO、飛灰含碳量、NOx和粉塵等。更重要的是降低氧量的同時(shí)將提高熱效率。

全部燃燒器空燃比控制系統的測量結果

優(yōu)化策略

       德國優(yōu)泰克公司采用最新研制的控制模型作為最后設計方案。最先進(jìn)的建模技術(shù)不僅能確保在設計、開(kāi)發(fā)及應用階段的最高質(zhì)量標準，而且還能在系統投運之前把它作為仿真機訓練電廠(chǎng)運行人員。解決方案的模塊化設計易于根據現場(chǎng)磨煤機和煤粉管/風(fēng)道的具體布置做相應的配置。

新型燃燒優(yōu)化控制系統的實(shí)現途徑：

當前存在的問(wèn)題

       由于缺少每個(gè)燃燒器風(fēng)煤比數據，電廠(chǎng)運行人員必須面對效率低下的運行工況，其結果是飛灰含碳量高、排放高、鍋爐效率低以及受熱面金屬超溫。如果能確保正確的風(fēng)煤比值，就能通過(guò)燃燒過(guò)程的優(yōu)化增加效率、降低排放和結焦。所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統能夠直接調節每個(gè)燃燒器的風(fēng)煤比，這是燃燒過(guò)程最為關(guān)鍵的參數。

增加測量設備

        根據優(yōu)泰克公司的煤粉流量測量值（煤粉質(zhì)量流量的實(shí)時(shí)測量），并通過(guò)安裝在磨煤機出口煤粉管上的可調縮孔，所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統能夠對每組燃燒器的任何一個(gè)進(jìn)行靜態(tài)調整。結合優(yōu)泰克公司的風(fēng)量虛擬測量系統，能夠實(shí)時(shí)向電廠(chǎng)運行人員提供進(jìn)入每個(gè)燃燒器的一次風(fēng)量及二次風(fēng)量測量值，并直接送給所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統以實(shí)現風(fēng)煤比的精確調節策略。

閉環(huán)調節

       根據煤粉質(zhì)量流量和風(fēng)量的信息，通過(guò)調整每層燃燒器其中之一的二次風(fēng)擋板開(kāi)度調節這個(gè)燃燒器內的風(fēng)煤比，以保持每個(gè)燃燒器內的風(fēng)煤比基本恒定。這個(gè)調整過(guò)程要經(jīng)過(guò)所有（燃燒器）風(fēng)煤比管理系統與DCS系統的雙向數據傳輸而實(shí)現。

系統組成

煤粉質(zhì)量流量測量系統

       EU 煤粉流量測量系統是為煤粉質(zhì)量流量的在線(xiàn)測量及調平而設計。該系統以非侵入式微波傳感器為基礎，能連續測量煤粉管內的煤粉質(zhì)量流量和流速，并且能對煤粉管之間的煤粉分配偏差進(jìn)行量化。

規格

●以微波技術(shù)為基礎的傳感系統
●每個(gè)煤粉管安裝3個(gè)傳感器
●實(shí)時(shí)在線(xiàn)測量煤粉質(zhì)量流量
●極快的響應速度
●非插入式測量
●經(jīng)過(guò)美國電科院測試

●工作溫度                                      up to 200 °C
●工作壓力                                      700 - 1500 mbar
●環(huán)境溫度                                      up to 55 °C

煤粉流量測量系統及傳感器

每個(gè)燃燒器風(fēng)量虛擬測量系統

        EUsoft Air是新一代的虛擬傳感器。實(shí)際上是一款基于MATLAB和Simulink的智能軟件，能通過(guò)DCS業(yè)已已存在的可用數據連續提供風(fēng)量的所有信息。

規格
●堅固的風(fēng)量測量系統

●以物理模型為基礎
●高度靈敏度及動(dòng)態(tài)特性
●冗余數據的平均
●傳統測量概念的擴展
●獨立的平臺

EUsoft air?測量每個(gè)燃燒器風(fēng)量的虛擬傳感器

系統組成

所有燃燒器風(fēng)煤比控制系統

       所有燃燒器風(fēng)煤比控制系統可作為一個(gè)設定值控制器，對DCS內部參數進(jìn)行設定。可以把這些設定值加偏置后自動(dòng)調節，以改善燃燒性能。該控制器可以通過(guò)Modbus RTU 、模擬電信號及數字信號與用戶(hù)的DCS系統通訊。該系統通過(guò)Modbus RTU連接從DCS 讀取數據，并通過(guò)模擬電信號及數字信號向DCS系統寫(xiě)入數據。

規格

●實(shí)時(shí)設定值控制器
●風(fēng)煤比調節
●運用動(dòng)作幅度限制
●漂移保護及智能抗飽和設計
●在線(xiàn)設定參數
●誤差處理

所有風(fēng)煤比控制結構

直觀(guān)的用戶(hù)接口

        所有風(fēng)煤比管理系統提供的直觀(guān)用戶(hù)接口能夠顯示系統當前狀態(tài)的所有信息。采用這個(gè)人機對話(huà)界面，用戶(hù)能輕易更改風(fēng)煤比管理系統的設定參數。

所有燃燒器風(fēng)煤比的人機對話(huà)界面

無(wú)縫對接

       所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統能夠嵌入到DCS及前端系統中，包括在DCS中開(kāi)啟和關(guān)閉所有風(fēng)煤比管理系統的總開(kāi)關(guān)。

所有燃燒器風(fēng)煤比數據在DCS系統中的集成

質(zhì)量保證

       首先，所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統將采用模型仿真技術(shù)試驗燃燒控制模型。在模型仿真試驗中，高保真的鍋爐模型要與指定的機組相匹配（應用現有的歷史數據）。在這個(gè)鍋爐模型的幫助下，完成所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統的配置和試驗。最后在完全無(wú)風(fēng)險的環(huán)境下對所有功能及控制硬件包括通訊接口進(jìn)行全面的檢驗。

       優(yōu)泰克公司將對傳感器的安裝位置以及有關(guān)機械和電氣方面的工作提供所有必要的信息。優(yōu)泰克公司將安排專(zhuān)業(yè)工程師到現場(chǎng)指導最后的系統安裝工作。

全方位試驗步驟

培訓和調試

       所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統的調試工作都在用戶(hù)現場(chǎng)進(jìn)行。包括對煤粉測量和風(fēng)量虛擬測量系統的最后檢查、通過(guò)軟件的標定以及由優(yōu)泰克工程師進(jìn)行的系統調試。

       優(yōu)泰克公司將培訓并指導電廠(chǎng)工程師使用這套風(fēng)煤比管理系統。廣泛的培訓課程包括系統的目標，軟件和硬件的使用方法。所有運行人員都能夠初步掌握系統的功能、處理和排除系統故障，最終讓每個(gè)相關(guān)人員都能熟悉這個(gè)新系統。此外，在調試之中，所做的大多數測量和評估工作是在電廠(chǎng)工作人員協(xié)作完成。

全面質(zhì)量認定

系統功能的充分利用

       對改善燃燒品質(zhì)來(lái)說(shuō)，所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統是最基本的先決條件，而且與EUcontrol軟件結合能實(shí)現燃燒優(yōu)化的目標。

       所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統能夠讓電廠(chǎng)運行人員設定每個(gè)燃燒器風(fēng)煤比預期目標值。該系統能根據煤粉流量和風(fēng)量的精確測量數據在線(xiàn)調節二次風(fēng)門(mén)開(kāi)度，使風(fēng)煤比達到預期值。

       通過(guò)確定最佳運行參數的設定值，如擋板開(kāi)度、給煤機轉速、分級風(fēng)及氧量等，EUcontrol優(yōu)化控制軟件能提高風(fēng)煤比管理系統的性能。通過(guò)連續在線(xiàn)的參數鑒別和再調節，EUcontrol軟件作為多目標的實(shí)時(shí)優(yōu)化工具可進(jìn)行智能控制和目標優(yōu)化，諸如提高燃燒效率、降低排放及降低結焦和積灰的趨勢等。

EUcontrol優(yōu)化控制系統的軟硬件總成