一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法、系统、设备和介质与流程

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1.本发明涉及电力行业技术领域，特别是涉及一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术：

2.锅炉作为火力发电厂的主要设备之一，它的作用是使燃料能够在其内充分、稳定燃烧。锅炉燃烧控制的首要任务是控制进入炉膛的燃料量和风量以及炉膛负压，保证炉膛负压维持在规定范围内且火焰稳定、燃料燃烧良好。即，炉膛压力控制是火力发电机组锅炉燃烧控制系统的一个重要组成部分，保证炉膛压力稳定是直接关系到全燃烧煤气锅炉机组运行的经济性与安全性的一个重要且复杂的问题。
3.现有火力发电机组炉膛压力控制技术通常采用以炉膛压力作为被调量的单回路pi控制系统，以送风量作为前馈引入调节器来调整锅炉引风量，且使用固定控制参数运行整个控制过程。然而，当锅炉发生异常工况，如主燃料跳闸(main fuel trip,mft)或辅机故障减负荷(run back,rb)，需要快速切除或减少煤气时，就会造成炉膛压力急剧变化。若引风机的调节响应跟不上煤气的减少速度，将会打破进出炉膛的空气/燃料平衡，势必会造成炉膛内的负压加剧。此外，引风机安装位置的限制也使得炉膛压力控制存在较大的惯性和迟滞性，异常工况时，会因引风机调节不能及时响应炉膛压力的快速变化，而造成负压超限，导致事故发生等。可见，现有炉膛压力控制技术在有扰动运行工况下难以达到很好的控制效果，尤其对于配有变频调速式引风机的锅炉而言，如何使得控制系统及时跟踪炉膛压力变化，快速稳定炉膛压力，确保锅炉安全稳定运行是一个亟需解决的挑战性问题，且具有重要的现实意义。

技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，解决现有人工硬币评分应用缺陷，
5.提供一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，它能够在锅炉发异常工况时有效提高引风机控制性能，并且能迅速作出响应，避免不安全工况的发生，以保证炉膛压力自动调节系统正常运行。
6.为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供了一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法、系统、计算机设备和存储介质。
7.第一方面，本发明实施例提供了一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，所述方法包括以下步骤：
8.获取每层燃烧器进气调节门的流量特性，并根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数；所述流量特性包括相对行程和相对流量；
9.获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量；
10.根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值；
11.根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器，得到引风机控制指令，并根据所述引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力。
12.进一步地，所述根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数的步骤包括：
13.根据各个流量特性的相对行程和相对流量，通过描点法或线性拟合法，得到所述开度指令处理函数。
14.进一步地，所述获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量的步骤包括：
15.将所述开度指令转换为对应的相对控制行程；
16.将所述相对控制行程输入所述开度指令处理函数进行非线性处理，得到所述相对控制流量。
17.进一步地，所述根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值的步骤包括：
18.将各个相对控制流量累积求和，得到相对控制流量总和；
19.将所述相对控制流量总和与增益系数作积，得到相对控制流量增益和；
20.将所述相对控制流量增益和输入超前滞后模块进行滞后处理，得到相对控制流量滞后值；
21.将所述相对控制流量增益和与所述相对控制流量滞后值作差，得到所述引风机调节器前馈值。
22.进一步地，所述根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器，得到引风机控制指令的步骤包括：
23.获取炉膛压力，并根据所述实时炉膛压力，动态调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数，得到实时比例项系数和实时积分项系数；
24.根据所述实时比例项系数和所述实时积分项系数，得到所述预设变结构pi控制器的实时控制电压；
25.将所述实时控制电压与所述引风机调节器前馈值叠加，得到所述引风机控制指令。
26.进一步地，所述根据所述实时炉膛压力，动态调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数的步骤包括：
27.根据所述实时炉膛压力和预设压力范围，确定炉膛压力偏差大小；
28.根据所述炉膛压力偏差大小，确定动态调整规则，并根据所述动态调整规则，实时调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数。
29.进一步地，所述预设变结构pi控制器的计算公式表示为：
[0030][0031]
式中，
[0032]kp
(e)＝a
p
+b
p
(1-exp(-c
p
|e|))
[0033]
[0034]
其中，a
p
、b
p
、c
p
、ai和ci为正实数；e(t)表示t时刻控制器输入偏差；e表示控制器输入偏差；k
p
和ti分别表示比例项系数和积分项系数；u(t,e)表示预设变结构pi控制器的控制电压。
[0035]
第二方面，本发明实施例提供了一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制系统，所述系统包括：
[0036]
预处理模块，用于获取每层燃烧器进气调节门的流量特性，并根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数；所述流量特性包括相对行程和相对流量；
[0037]
指令转换模块，用于获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量；
[0038]
前馈获取模块，用于根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值；
[0039]
压力调控模块，用于根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器，得到引风机控制指令，并根据所述引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力。
[0040]
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0041]
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0042]
上述本技术提供了一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法、系统、计算机设备及存储介质，通过所述方法，实现了根据获取的每层燃烧器进气调节门的流量特性得到对应的开度指令处理函数，并在将获取的每层燃烧器进气调节门的开度指令通过开度指令处理函数进行非线性处理得到对应的相对控制流量后，根据各个相对控制流量得到引风机调节器前馈值，以及根据引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器得到引风机控制指令，并根据引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力的技术方案。与现有技术相比，该全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，通过对燃烧器进气调节门指令进行非线性处理，以及采用变结构pi控制器调控，能有效改善机组引风机控制性能，不仅有利于提高引风控制系统的稳定性，而且有效确保在锅炉异常运行工况下引风机自动调节系统的正常投运，具有较高的实用价值。
附图说明
[0043]
图1是本发明实施例中全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法的流程示意图；
[0044]
图2是本发明实施例中某层燃烧器进气调节门对应的开度指令处理函数的曲线示意图；
[0045]
图3是本发明实施例中引风机燃烧器的前馈值获取的逻辑示意图；
[0046]
图4中是本发明实施例中根据开度指令生成引风机燃烧器的前馈值的仿真曲线示意图；
[0047]
图5中是本发明实施例中预设变结构pi控制器的比例项系数变化曲线示意图；
[0048]
图6中是本发明实施例中预设变结构pi控制器的积分项系数变化曲线示意图；
[0049]
图7是本发明实施例中全烧煤气锅炉炉膛压力控制系统的结构示意图；
[0050]
图8是本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0051]
为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明，显然，以下所描述的实施例是本发明实施例的一部分，仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。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。
[0052]
本发明提供的全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法是针对配有变频调速式引风机的全烧煤气锅炉而提出的平衡发电机组运行经济性和恶劣工况下有效改善引风机控制性能之间的矛盾的炉膛压力控制方法，不仅能够在锅炉发异常工况时有效提高引风机控制性能，而且便于迅速作出响应，避免不安全工况的发生，以保证炉膛压力自动调节系统正常运行，进而确保锅炉安全稳定运行。下述实施例将对本发明的全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法进行详细说明。
[0053]
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，包括以下步骤：
[0054]
s11、获取每层燃烧器进气调节门的流量特性，并根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数；所述流量特性包括相对行程和相对流量；其中，每层燃烧器进气调节门的流量特性可根据相关厂家设备资料上得到的或者从试验中获取，如根据燃烧器进气调节门在不同开度(％)下，对应的当前燃烧器进气流量(m3/h)占设计流量的百分比，得到表1所示的某个燃烧器进气调节门的流量特性数据，且发现相对行程和相对流量存在着一定的非线性映射关系；需要说明的是，相对行程与开度指令存在一定的对应关系，即根据开度指令，就能转换为对应的相对行程数据。
[0055]
表1燃烧器进气调节门的流量特性
[0056][0057]
开度指令处理函数可理解为将调节门开度变化与煤气流量变化的非线性关系进行处理使得调节门开度指令与煤气流量成比例关系，提高调节门开度指令与相对流量之间线性度的函数；具体地，所述根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数的步骤包括：
[0058]
根据各个流量特性的相对行程和相对流量，通过描点法或线性拟合法，得到所述开度指令处理函数；其中，描点法可理解为将表1所示的每组相对行程和相对流量数据分别作为x轴坐标和y轴坐标在二维坐标系进行描点后，再将各个坐标点用平滑的线段连接得到图2所示分段函数的过程；线性拟合法可理解为将表1所示的每组相对行程和相对流量数据分别作为解释变量和被解释变量进行拟合，得到对应线性关系函数的过程；需要说明的是，本实施例中线性拟合可采用现有技术实现，能够得到与图2类似的曲线，此处不再赘述。
[0059]
s12、获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量；
[0060]
所述获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进
行非线性处理，得到对应的相对控制流量的步骤包括：
[0061]
将所述开度指令转换为对应的相对控制行程；
[0062]
将所述相对控制行程输入所述开度指令处理函数进行非线性处理，得到所述相对控制流量；其中，相对控制流量可理解为与开度指令对应的相对控制行程输入开度指令处理函数得到的函数值；需要说明的是，全烧煤气机组锅炉配有多个燃烧器，且每个燃烧器进口均有一个流量调节门控制燃烧器的煤气进气量，各个调节门的开度指令都需要采用对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量，即相对控制流量的个数与全烧煤气机组锅炉的燃烧器进气调节门的数目相同，比如，135mw亚临界全烧煤气机组锅炉配有5层bfg煤气燃烧器(a13层、a46层、b13层、b46层和c13层)，则会得到5个对应的相对控制流量。
[0063]
s13、根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值；其中，相对控制流量的个数与全烧煤气机组锅炉的燃烧器进气调节门的数目相同；其中，引风机调节器前馈值的获取过程如图3所示可理解为将每层燃烧器调节门的开度指令通过开度指令处理函数f(x)非线性处理后得到的输出值先求和再乘以增益系数得到相对控制流量增益和后，一路送至超前滞后模块(leadlag)进行滞后处理，另一路直接送至求和模块(sum)与超前滞后模块的输出值作差得到前馈值；具体地，所述根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值的步骤包括：
[0064]
将各个相对控制流量累积求和，得到相对控制流量总和；
[0065]
将所述相对控制流量总和与增益系数作积，得到相对控制流量增益和；其中，增益系数原则上可根据实际需求进行选取，本实施例优选地将增益系数设为k＝0.21；
[0066]
将所述相对控制流量增益和输入超前滞后模块进行滞后处理，得到相对控制流量滞后值；其中，超前滞后模块既有超前功能，又有滞后功能，当超前时间常数(lead)大于滞后时间常数(lag)，模块的输出变化快于输入变化；当超前时间常数小于滞后时间常数，模块输出变化慢于输入变化。本实施例中优选地仅使用滞后功能，将超前时间常数设为lead＝0，滞后时间常数设为lag＝3；
[0067]
将所述相对控制流量增益和与所述相对控制流量滞后值作差，得到所述引风机调节器前馈值；其中，引风机调节器前馈值可能为负值也可能为正值，具体的：当锅炉进行减燃料操作过程中，燃烧器进气调节门的开度向下关，此时经过超前滞后模块后的值变化慢于没有经过超前滞后模块后的值，得到前馈值为负值；反之，当锅炉进行加燃料操作过程，得到的前馈为正值；当进气调节门的开度不再变化，经过一段时间前馈值为0；需要说明的是，引风机调节器前馈值的作用大小由增益系数k和滞后时间常数lag决定，可根据实际需求以调节增益系数k和滞后时间常数lag的方式来调整其对整个控制系统的影响。
[0068]
此外，本实施例还采用matlab仿真软件，在simulink环境下搭建图3所示的逻辑模型进行仿真输出，得到图4所示的引风机调节器前馈响应输出仿真曲线。
[0069]
s14、根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器预设变结构pi控制器，得到引风机控制指令，并根据所述引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力；其中，预设变结构pi控制器可理解为将比例项系数和积分项系数设为根据配有变频式调速引风机的全烧煤气锅炉的炉膛压力偏差动态调整的非固定值参数的控制器；
[0070]
在炉膛压力控制过程中，比例项是有差调节，增大比例项作用可以减小误差同时
也可以加快响应速度，但在偏差较大阶段，取较大的比例项系数会引起系统不稳定；积分项是为了消除稳态误差，在偏差较大阶段积分往往使得系统产生积分饱和，导致响应出现过大的超调，调节时间变长。基于上述控制特点，若将比例项系数和积分项系数设为固定参数，则必然会出现以下问题：
[0071]
由于控制对象具有惯性大、滞后大的特性，在异常工况下容易出现目标值与实际负压值偏差较大的情况。一方面，较大的偏差使得比例项输出的控制输出较快，而引风机变频器设置有加减速时间限制的原因，导致实际的频率反馈无法及时跟踪控制器输出的指令，随着调节过程的进行，指令与反馈偏差越来越大，会引起控制器切手动，也对负压控制系统的稳定性造成不利影响；另一方面，调节过程中随着时间的增加，较大的偏差会加大积分环节的作用，控制系统会出现较大的超调或积分饱和现象，使系统响应速度变慢，延长了调节时间。可见，采用固定参数控制器很难满足全烧煤气锅炉炉膛压力调节过程的控制要求。
[0072]
考虑到全烧煤气锅炉炉膛压力调节过程的特点及采用固定参数控制器调节的缺陷，本实施例优选地采用预设变结构pi控制器对炉膛压力进行调控，并将其输出的控制电压与上述步骤得到的引风机调节器前馈值结合生成所需的引风机控制指令；具体地，所述根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器，得到引风机控制指令的步骤包括：
[0073]
获取炉膛压力，并根据所述实时炉膛压力，动态调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数，得到实时比例项系数和实时积分项系数；
[0074]
所述根据所述实时炉膛压力，动态调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数的步骤包括：
[0075]
根据所述实时炉膛压力和预设压力范围，确定炉膛压力偏差大小；其中，预设压力范围可理解为炉膛压力正常允许范围，可根据炉膛运行工艺的设备保护及报警设定值而定，比如，运行工艺要求炉膛运行压力为-100pa左右，压力在
±
500pa之间为可接受值，超过
±
500pa为一级报警值，超过
±
1500pa为二级报警值，当超过
±
3000pa为保护值，需联锁停风机，则认为当炉膛压力超过
±
500pa时为偏差较大，具体取值要靠现场经验或调试试验中才能得出合适的值，此处不作具体限制。
[0076]
根据所述炉膛压力偏差大小，确定动态调整规则，并根据所述动态调整规则，实时调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数；其中，动态调整规则原则上只需满足：当炉膛压力偏差较大时，将比例项系数选取较小值，且将积分项系数取较大值，以防止积分饱和，减小超调量，缩短调节时间；而当炉膛压力偏差较小时，比例项系数选取较大值，以避免引风机实际频率输出无法及时跟踪控制器指令，防止产生过大的超调量，保证系统稳定性的同时，将积分项系数取较小值，以消除稳态误差。即本实施例中预设变结构pi控制器的设计基本思路为：当目标值与被控变量偏差较大时，使用较小的比例项系数，以及较大的积分项系数；当目标值与被控变量偏差较小时，使用较大的比例项系数，以及较小的积分项系数。在调节过程当中，比例项系数可以随着偏差值的变化而进行自动调整，从而既可以提高响应速度，又可以防止控制器产生过大的输出控制量，保证系统稳定性，优选地采用满足下述计算公式的预设变结构pi控制器结构：
[0077]
[0078]
式中，
[0079]kp
(e)＝a
p
+b
p
(1-exp(-c
p
|e|))
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0080][0081]
其中，a
p
、b
p
、c
p
、ai和ci为正实数；e(t)表示t时刻控制器输入偏差；e表示控制器输入偏差；k
p
和ti分别表示比例项系数和积分项系数；u(t，e)表示预设变结构pi控制器的控制电压；
[0082]
由式(1)～(3)可知，当偏差e较大时，比例项系数k
p
取最大值为a
p
+b
p
，积分项系数ti取最大值ai；当偏差e较小时，比例项系数k
p
取最小值为a
p
，积分项系数ti取最小值0。
[0083]
式(2)中，比例项系数可以随着偏差值的变化而进行自动调整，调整的大小及变化斜率由，a
p
、b
p
、c
p
三个参数为决定，a
p
为k
p
的最小取值，b
p
为k
p
的变化区间，c
p
决定k
p
变化率；在实例中，将a
p
、b
p
、c
p
的取值分别设为1.0、1.2、0.005，再由公式(2)即可得到图5所示的比例项系数k
p
的变化曲线。图5中横轴为炉膛压力偏差e变化范围，即引风机允许控制的最大偏差值为
±
500pa，纵轴为比例项系数k
p
，变化范围1.0～2.2。
[0084]
同理，对于式(3)，ai为ti的取值范围，ci决定ti有变化率，在实例中，将ai的值取300，ci的值取0.006，由式(3)得到积分项系数ti的变化曲线如图6所示；
[0085]
基于图5和图6的示例可看出，本实施例能够根据实时炉膛压力偏差大小及时调整比例项系数和积分项系数，使得pi控制器基于动态调整后的比例项系数和积分项系数，通过下述方法步骤对炉膛压力进行有效地跟踪和控制；
[0086]
根据所述实时比例项系数和所述实时积分项系数，得到所述预设变结构pi控制器的实时控制电压；
[0087]
将所述实时控制电压与所述引风机调节器前馈值叠加，得到所述引风机控制指令。
[0088]
通过上述方法步骤生成的引风机控制指令，即可直接用于控制引风机进行正常有效的工作，具体使用引风机控制指令控制引风机工作的方法采用现有技术实现即可，此处不作赘述。
[0089]
本技术实施例通过对燃烧器进气调节门指令进行非线性处理，以及采用设计的基于炉膛压力偏差动态调整比例项系数和积分项系数的变结构pi控制器调控炉膛压力，有效改善机组引风机控制性能，利于提高引风控制系统的稳定性，有效确保在锅炉异常运行工况下引风机自动调节系统的正常投运，进而实现对配有变频调速式引风机的全烧煤气发电机组锅炉炉膛压力的有效控制，具有较高的实用价值。
[0090]
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制系统，所述系统包括：
[0091]
预处理模块1，用于获取每层燃烧器进气调节门的流量特性，并根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数；所述流量特性包括相对行程和相对流量；
[0092]
指令转换模块2，用于获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量；
[0093]
前馈获取模块3，用于根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值；
[0094]
压力调控模块4，用于根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器，得到
引风机控制指令，并根据所述引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力。
[0095]
关于全烧煤气锅炉炉膛压力控制系统的具体限定可以参见上文中对于全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法的限定，在此不再赘述。上述全烧煤气锅炉炉膛压力控制系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0096]
图8示出一个实施例中计算机设备的内部结构图，该计算机设备具体可以是终端或服务器。如图8所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示器和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0097]
本领域普通技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有同的部件布置。
[0098]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0099]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0100]
综上，本发明实施例提供的一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法、系统、计算机设备及存储介质，其全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法实现了根据获取的每层燃烧器进气调节门的流量特性得到对应的开度指令处理函数，并在将获取的每层燃烧器进气调节门的开度指令通过开度指令处理函数进行非线性处理得到对应的相对控制流量后，根据各个相对控制流量得到引风机调节器前馈值，以及根据引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器得到引风机控制指令，并根据引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力的技术方案，该方法通过对燃烧器进气调节门指令进行非线性处理，以及采用设计的基于炉膛压力偏差动态调整比例项系数和积分项系数的变结构pi控制器调控炉膛压力，能有效改善机组引风机控制性能，不仅有利于提高引风控制系统的稳定性，而且有效确保在锅炉异常运行工况下引风机自动调节系统的正常投运，具有较高的实用价值。
[0101]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0102]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，
但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取每层燃烧器进气调节门的流量特性，并根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数；所述流量特性包括相对行程和相对流量；获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量；根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值；根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器，得到引风机控制指令，并根据所述引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力。2.如权利要求1所述的全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，其特征在于，所述根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数的步骤包括：根据各个流量特性的相对行程和相对流量，通过描点法或线性拟合法，得到所述开度指令处理函数。3.如权利要求1所述的全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，其特征在于，所述获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量的步骤包括：将所述开度指令转换为对应的相对控制行程；将所述相对控制行程输入所述开度指令处理函数进行非线性处理，得到所述相对控制流量。4.如权利要求1所述的全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，其特征在于，所述根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值的步骤包括：将各个相对控制流量累积求和，得到相对控制流量总和；将所述相对控制流量总和与增益系数作积，得到相对控制流量增益和；将所述相对控制流量增益和输入超前滞后模块进行滞后处理，得到相对控制流量滞后值；将所述相对控制流量增益和与所述相对控制流量滞后值作差，得到所述引风机调节器前馈值。5.如权利要求1所述的全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，其特征在于，所述根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器，得到引风机控制指令的步骤包括：获取炉膛压力，并根据所述实时炉膛压力，动态调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数，得到实时比例项系数和实时积分项系数；根据所述实时比例项系数和所述实时积分项系数，得到所述预设变结构pi控制器的实时控制电压；将所述实时控制电压与所述引风机调节器前馈值叠加，得到所述引风机控制指令。6.如权利要求5所述的全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，其特征在于，所述根据所述实时炉膛压力，动态调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数的步骤包括：根据所述实时炉膛压力和预设压力范围，确定炉膛压力偏差大小；根据所述炉膛压力偏差大小，确定动态调整规则，并根据所述动态调整规则，实时调整所述预设变结构pi控制器的比例项系数和积分项系数。7.如权利要求5所述的全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法，其特征在于，所述预设变结构
pi控制器的计算公式表示为：式中，k
p
(e)＝a
p
+b
p
(1-exp(-c
p
|e|))其中，a
p
、b
p
、c
p
、a
i
和c
i
为正实数；e(t)表示t时刻控制器输入偏差；e表示控制器输入偏差；k
p
和t
i
分别表示比例项系数和积分项系数；u(t,e)表示预设变结构pi控制器的控制电压。8.一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制系统，其特征在于，所述系统包括：预处理模块，用于获取每层燃烧器进气调节门的流量特性，并根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数；所述流量特性包括相对行程和相对流量；指令转换模块，用于获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量；前馈获取模块，用于根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值；压力调控模块，用于根据所述引风机调节器前馈值和预设变结构pi控制器，得到引风机控制指令，并根据所述引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力。9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。

技术总结

本发明提供了一种全烧煤气锅炉炉膛压力控制方法、系统、设备及介质，所述方法包括：获取每层燃烧器进气调节门的流量特性，并根据各个流量特性，得到对应的开度指令处理函数；获取每层燃烧器进气调节门的开度指令，并根据对应的开度指令处理函数进行非线性处理，得到对应的相对控制流量；根据各个相对控制流量，得到引风机调节器前馈值；根据引风机调节器前馈值和预设变结构PI控制器，得到引风机控制指令，并根据引风机控制指令，控制全烧煤气锅炉炉膛压力。本发明方法能有效改善机组引风机控制性能，不仅有利于提高引风控制系统的稳定性，而且能确保锅炉运行异常时引风机自动调节系统的正常投运，具有较高的实用价值。具有较高的实用价值。具有较高的实用价值。