本發(fā)明涉及熱工控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于避免并列運(yùn)行的風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象的控制方法，其具體為石灰石(或石灰)濕法脫除二氧化硫工藝中的并列運(yùn)行的脫硫風(fēng)機(jī)的控制方法。
背景技術(shù)：
石灰石(或石灰，下同)濕法脫硫技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于燃煤鍋爐煙氣處理系統(tǒng)以脫除煙氣中對(duì)環(huán)境有害的成分SO2。在此技術(shù)中將燃煤鍋爐排出的煙氣通過(guò)脫硫風(fēng)機(jī)導(dǎo)引至脫硫塔的中部，并進(jìn)入脫硫塔后向上流動(dòng)，與從布置在脫硫塔上部的噴咀噴出后落下的石灰石漿液交匯擦洗，煙氣中的SO2與石灰石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成可回收利用的石膏，從而使煙氣中SO2得以脫除后排向大氣。
由于許多電廠是原已建好，新增脫硫裝置時(shí)常常受到場(chǎng)地的限制，脫硫風(fēng)機(jī)只能在給定的有限區(qū)域內(nèi)考慮布置方案，對(duì)于兩臺(tái)脫硫風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行的情況，入口和出口煙道就很難做到對(duì)稱布置，因此雖然設(shè)計(jì)時(shí)在煙道內(nèi)設(shè)置了煙氣導(dǎo)流板以改變煙道阻力，但當(dāng)煙氣量負(fù)荷改變偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)入口和/或出口煙道阻力會(huì)有不同變化，使風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)發(fā)生改變，導(dǎo)致其中一臺(tái)風(fēng)機(jī)煙道阻力小于另一臺(tái)風(fēng)機(jī)煙道阻力，阻力小的風(fēng)機(jī)此時(shí)就會(huì)通過(guò)較多的煙氣量，如果不采取措施，這種現(xiàn)象會(huì)逐漸加劇，煙氣越來(lái)越多地從阻力小的風(fēng)機(jī)通過(guò)，最終使阻力大的風(fēng)機(jī)無(wú)法正常工作，形成所謂的“搶風(fēng)”現(xiàn)象，這一方面會(huì)危害風(fēng)機(jī)設(shè)備的安全和風(fēng)機(jī)葉片的壽命，另一方面會(huì)危及整個(gè)脫硫系統(tǒng)以及鍋爐機(jī)組的運(yùn)行安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種用于避免并列運(yùn)行的風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象的方法。當(dāng)風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)發(fā)生改變，形成搶風(fēng)現(xiàn)象時(shí)，本發(fā)明所述的方法采用壓差變送器測(cè)量每一臺(tái)風(fēng)機(jī)的出口和入口壓力之差(該差值與流經(jīng)風(fēng)機(jī)的煙氣量成正比)，將測(cè)得的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的壓差信號(hào)值進(jìn)行減法運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果施加到每臺(tái)風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路中，在單風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)無(wú)修正作用，在雙風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，每個(gè)壓差信號(hào)與流過(guò)每臺(tái)風(fēng)機(jī)的煙氣量的大小成正比，壓差信號(hào)減法運(yùn)算結(jié)果以不同方向和強(qiáng)度去修正每臺(tái)風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路，以使流過(guò)各風(fēng)機(jī)的煙氣量盡量保持相等，風(fēng)機(jī)運(yùn)行平衡。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種用于避免并列運(yùn)行的風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象的方法，所述并列運(yùn)行的風(fēng)機(jī)包括風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B，所述方法包括如下步驟：
a)采用風(fēng)機(jī)A壓差變送器測(cè)量風(fēng)機(jī)A的出口和入口之間的壓差并轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào)值A(chǔ)，采用風(fēng)機(jī)B壓差變送器測(cè)量風(fēng)機(jī)B的出口和入口之間的壓差并將其轉(zhuǎn)化成壓差信號(hào)值B；
b)將步驟a)測(cè)得的壓差信號(hào)值A(chǔ)和壓差信號(hào)值B分別傳輸至比較器，并在所述比較器中進(jìn)行減法運(yùn)算，獲得壓差運(yùn)算結(jié)果值；
c)將步驟b)所得的差壓運(yùn)算結(jié)果值施加到風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路中以分別進(jìn)行風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B的擋板開(kāi)度控制。
為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本發(fā)明所采取的技術(shù)措施還包括：
優(yōu)選地，所述風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B的入口管道連通且為不對(duì)稱布置，和/或所述風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B的出口管道連通且為不對(duì)稱布置。
優(yōu)選地，所述風(fēng)機(jī)為輸送燃煤煙氣到脫硫裝置的脫硫風(fēng)機(jī)。
優(yōu)選地，所述步驟c)中的風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路包括：
增益切換器，其將增益信號(hào)值傳送至速度控制器；
第一乘法器，其接收來(lái)自所述速度控制器輸出的增益信號(hào)值，并接受主調(diào)節(jié)器輸出的調(diào)節(jié)信號(hào)值，在所述第一乘法器中將所述增益信號(hào)值和調(diào)節(jié)信號(hào)值相乘，以對(duì)所述主調(diào)節(jié)器的輸出進(jìn)行調(diào)整以獲得增益調(diào)節(jié)值，所述第一乘法器將所述增益調(diào)節(jié)值同時(shí)傳送至A加法器、B加法器；
第二乘法器，其接收來(lái)自所述比較器的差壓運(yùn)算結(jié)果值，在所述第二乘法器中將所述差壓運(yùn)算結(jié)果值和由系數(shù)設(shè)定器輸出的換算系數(shù)值相乘，以對(duì)所述比較器的輸出進(jìn)行換算獲得擋板開(kāi)度修正值；
切換器，其接收所述第二乘法器輸出的擋板開(kāi)度修正值并將其傳送至雙向速度控制器，所述雙向速度控制器將所述擋板開(kāi)度修正值以不同方向同時(shí)傳送至A加法器、B加法器；
其中，所述A加法器對(duì)增益調(diào)節(jié)值和擋板開(kāi)度修正值進(jìn)行加法計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果傳送至風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器以調(diào)整風(fēng)機(jī)A的擋板開(kāi)度；
其中，所述B加法器對(duì)增益調(diào)節(jié)值和擋板開(kāi)度修正值進(jìn)行加法計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果傳送至風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器以調(diào)整風(fēng)機(jī)B的擋板開(kāi)度。
優(yōu)選地，所述主調(diào)節(jié)器接收爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)指令并進(jìn)行計(jì)算獲得所述調(diào)節(jié)信號(hào)值。
優(yōu)選地，所述擋板開(kāi)度修正值的不同方向是指所述加法器A接收所述雙向速度限制器輸出的負(fù)信號(hào)，而所述加法器B接收所述雙向速度限制器輸出的正信號(hào)。
優(yōu)選地，當(dāng)風(fēng)機(jī)A或風(fēng)機(jī)B中單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，所述增益切換器的增益系數(shù)為1；所述切換器不接收所述第二乘法器輸出的擋板開(kāi)度修正值，其輸出值為0。
優(yōu)選地，當(dāng)風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B雙風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)，所述增益切換器的增益系數(shù)為為0.6～0.75；所述切換器接收所述第二乘法器輸出的差壓調(diào)整值。
優(yōu)選地，所述主調(diào)節(jié)器為比例-積分-微分控制器。
優(yōu)選地，所述風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器和風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器均為比例-積分控制器。
現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)本發(fā)明提供的控制方法，能帶來(lái)以下的有益效果：
1)當(dāng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷變化因煙道阻力改變使風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，根據(jù)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)煙氣量的偏差，修正作用使流經(jīng)煙氣量大的風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路向減小擋板開(kāi)度指令的方向變化，從而使該側(cè)擋板開(kāi)度關(guān)小、煙道總的阻力增加，同時(shí)使流經(jīng)煙氣量小的風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路向增大擋板開(kāi)度指令的方向變化，從而使這一側(cè)的擋板開(kāi)度加大、煙道總的阻力減少，最終使流過(guò)各風(fēng)機(jī)的煙氣量盡量保持相等，運(yùn)行平衡。
2)各風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路都接受鍋爐爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)指令，從而能與爐膛負(fù)壓指令同步動(dòng)作，減少了對(duì)鍋爐運(yùn)行安全的影響。
3)可兼顧單、雙風(fēng)機(jī)運(yùn)行兩種情況的增益修正回路，在單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，單、雙風(fēng)機(jī)增益修正回路不起作用即增益系數(shù)切換到1，在雙風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)增益修正回路才起作用，且增益系數(shù)在0.6～0.75區(qū)間內(nèi)可調(diào)。
4)在單、雙風(fēng)機(jī)運(yùn)行兩種情況的切換時(shí)都采用了速度限制回路，使切換過(guò)程平穩(wěn)進(jìn)行。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的雙風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的控制方法的示意圖；
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：
20、風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路；1、主調(diào)節(jié)器；2、第一乘法器；3、增益切換器；4、速度限制器；5、加法器A；6、加法器B；7、雙向速度限制器；8、切換器；9、風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器；10、風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器；11、第二乘法器；12、系數(shù)設(shè)定器；21、風(fēng)機(jī)A壓差變送器；22、比較器；23、風(fēng)機(jī)B壓差變送器。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種用于避免并列運(yùn)行的風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象的方法，所述并列運(yùn)行的風(fēng)機(jī)包括風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B，所述方法包括如下步驟：
a)采用風(fēng)機(jī)A壓差變送器21測(cè)量風(fēng)機(jī)A的出口和入口之間的壓差并轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào)值A(chǔ)，采用風(fēng)機(jī)B壓差變送器23測(cè)量風(fēng)機(jī)B的出口和入口之間的壓差并將其轉(zhuǎn)化成壓差信號(hào)值B；
b)將步驟a)測(cè)得的壓差信號(hào)值A(chǔ)和壓差信號(hào)值B分別傳輸至比較器22，并在所述比較器22中進(jìn)行減法運(yùn)算，獲得壓差運(yùn)算結(jié)果值；
c)將步驟b)所得的差壓運(yùn)算結(jié)果值施加到風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)控制回路20中以分別進(jìn)行風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B的擋板開(kāi)度控制；
其中，所述風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B的入口管道連通且為不對(duì)稱布置，和/或所述風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B的出口管道連通且為不對(duì)稱布置。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1-雙風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行工況
當(dāng)風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B兩臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)，增益切換器3和切換器8的位置如圖1所示，即增益切換器3輸出的增益信號(hào)值在0.6～0.75范圍內(nèi)可調(diào)，優(yōu)選增益切換器3輸出的增益信號(hào)值為0.7，切換器8的輸出為第二乘法器11的輸出，第二乘法器11的輸出值表示兩臺(tái)風(fēng)機(jī)出、入口壓差變送器21和23輸出信號(hào)之差并經(jīng)由系數(shù)設(shè)定器12輸出的換算系數(shù)修正為相應(yīng)的擋板開(kāi)度修正值。增益切換器3和切換器8的輸出值分別進(jìn)入速度限制器4和雙向速度限制器7以保證切換過(guò)程平穩(wěn)進(jìn)行。
穩(wěn)定狀態(tài)后的速度限制器4輸出的增益信號(hào)值和雙向速度限制器7輸出的擋板開(kāi)度修正值均為其輸入值。此時(shí)爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)指令經(jīng)主調(diào)節(jié)器1中進(jìn)行運(yùn)算后將調(diào)節(jié)信號(hào)值輸出至第一乘法器2，此步驟使得風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度能與爐膛負(fù)壓指令同步動(dòng)作，減少了對(duì)鍋爐運(yùn)行安全的影響。在第一乘法器2中與速度限制器4輸出的增益信號(hào)值相乘，以對(duì)主調(diào)節(jié)器1的輸出進(jìn)行調(diào)整獲得增益調(diào)節(jié)值，然后第一乘法器2輸出的增益調(diào)節(jié)值同時(shí)送到加法器A 5和加法器B 6。由于此時(shí)加法器A 5和加法器B 6還同時(shí)但以不同方向接受雙向速度限制器7輸出的擋板開(kāi)度修正值，即加法器A 5接受雙向速度限制器7輸出的負(fù)信號(hào)，而加法器B 6接受雙向速度限制器7輸出的正信號(hào)，加法器A 5和加法器B 6的輸出值分別輸入風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器9和風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器10。
當(dāng)流經(jīng)風(fēng)機(jī)A的煙氣量大于流經(jīng)風(fēng)機(jī)B的煙氣量時(shí)，風(fēng)機(jī)A出、入口壓差大于風(fēng)機(jī)B出、入口壓差，此時(shí)比較器22輸出為正信號(hào)，該修正信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)節(jié)第二乘法器11、切換器8、雙向速度限制器7后仍然為正，修正信號(hào)作用到加法器A 5后使風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器9的輸入減小，使風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度關(guān)小，最終使流經(jīng)風(fēng)機(jī)A的煙氣量減??；修正信號(hào)作用到加法器B 6后使風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器10的輸入增大，使風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度加大，最終使流經(jīng)風(fēng)機(jī)B的煙氣量增加，從而使流經(jīng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的煙氣量趨向相等。
當(dāng)流經(jīng)風(fēng)機(jī)A的煙氣量小于流經(jīng)風(fēng)機(jī)B的煙氣量時(shí)，風(fēng)機(jī)A出、入口壓差小于風(fēng)機(jī)B出、入口壓差，此時(shí)比較器22輸出為負(fù)信號(hào)，該修正信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)節(jié)第二乘法器11、切換器8、雙向速度限制器7后仍然為負(fù)，修正信號(hào)作用到加法器A 5后使風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器9的輸入增大，使風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度加大，最終使流經(jīng)風(fēng)機(jī)A的煙氣量增加；修正信號(hào)作用到加法器B 6后使風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器10的輸入減小，使風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度關(guān)小，最終使流經(jīng)風(fēng)機(jī)B的煙氣量減小，從而使流經(jīng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的煙氣量趨向相等。
實(shí)施例2-單風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況
當(dāng)風(fēng)機(jī)A或風(fēng)機(jī)B中單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，增益切換器3和切換器8切換至與圖1相反的位置，即增益切換器3輸出的增益信號(hào)值為1，切換器8的輸出為0，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后速度限制器4輸出的增益信號(hào)值為1，雙向速度限制器7的輸出值為0。此時(shí)爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)指令經(jīng)主調(diào)節(jié)器1中進(jìn)行運(yùn)算后輸出調(diào)節(jié)信號(hào)值至第一乘法器2，在第一乘法器2中與速度限制器4輸出的增益信號(hào)值相乘，其結(jié)果保持不變，第一乘法器2輸出的增益調(diào)節(jié)值同時(shí)送到加法器A 5和加法器B 6。由于此時(shí)雙向速度限制器7不接收第二乘法器11的輸出值，其輸出值為0，加法器A 5和加法器B 6的輸出值均等于其輸入值，因此風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B不論此時(shí)哪一臺(tái)風(fēng)機(jī)在運(yùn)行，其風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器9或風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器10得到的主控制指令都是相同的。
為保證調(diào)整過(guò)程的平穩(wěn)有序又精準(zhǔn)快捷，主調(diào)節(jié)器1采用比例-積分-微分控制器(PID控制器)，風(fēng)機(jī)A擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器9和風(fēng)機(jī)B擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)器10均采用比例-積分控制器(PI控制器)中。各調(diào)節(jié)器中的各項(xiàng)參數(shù)，如比例帶、積分時(shí)間和微分時(shí)間等需根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行設(shè)定。
上述實(shí)施例中的風(fēng)機(jī)為輸送燃煤煙氣到脫硫裝置的脫硫風(fēng)機(jī)，實(shí)際運(yùn)用中，本發(fā)明所述的控制方法也適用于其他工藝中的在并列運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生搶風(fēng)現(xiàn)象的其他類型的風(fēng)機(jī)。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)該實(shí)用進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。