燃煤电站锅炉受热面灰污监测与智能吹灰控制技术

在分析电站锅炉受热面积灰结渣危害和定时定量顺序吹灰方式不足的基础上,详细介绍了锅炉不同受热面积灰结渣的监测方法,包括炉膛水冷壁灰污监测中的炉膛出口烟气温度法、热流计法、水冷壁背火侧温差法及基于声学测温的炉膛局部污染监测方法,采用洁净因子的对流及半对流半辐射受热面灰污监测技术,以及回转式空气预热器受热面灰污监测技术。论述了智能算法在锅炉吹灰优化方面的应用现状及国外大型公司吹灰优化的产品及技术路线。     

基于清洁因子模型的炉膛结渣污染监测的研究

进行了电站锅炉受热面污染监测的研究,主要针对锅炉炉膛辐射受热面结渣的问题,采用炉膛清洁因子作为灰污监测模型,基于声学测温技术直接测量炉膛出口烟温,并且通过热力计算和结渣分析,建立炉膛出口烟温、炉膛清洁因子、结渣状态三者之间的对应关系,由清洁因子的数值判断炉膛结渣状况。计算分析结果表明,炉膛清洁因子模型能够达到有效的炉膛结渣实时监测,作为判定指标帮助实现电站锅炉的吹灰优化运行。     

锅炉吹灰优化控制系统的研究与应用

根据600 MW机组锅炉吹灰系统的现状,提出基于受热面灰污监测的新型智能吹灰优化系统,详细介绍吹灰优化系统的设计思路及现场实施过程。通过一系列的吹灰试验,对锅炉监测数据的准确性进行校核,并对新建立的吹灰优化模型进行了修正。实际应用表明,该吹灰系统能够改善锅炉受热面的结渣状况,提高锅炉的安全经济运行性能。     

锅炉智能吹灰优化建模及应用

当前电站锅炉吹灰普遍根据运行规程定时吹灰,未考虑负荷变动对受热面灰污状况的影响。为实现锅炉不同受热面按需吹灰,采用机理建模与数据分析耦合的方法建立锅炉智能吹灰决策模型并开发智能吹灰系统。建立锅炉受热面灰污监测模型,结合烟温、汽温、金属壁温等关键表征参数,对锅炉受热面吹灰器的吹灰敏感性进行分析,基于此,建立多维度综合评判的吹灰决策模型,开发智能吹灰系统并在某350 MW超临界对冲燃烧锅炉上实现应用。系统应用后,吹灰策略优化后的机组排烟温度没有上升,表明受热面积灰结渣情况没有恶化,同时由于减少了吹灰频次,相较于原吹灰方案,系统投运后4个月智能吹灰系统节省蒸汽量约3 805 t,比原方案减少47.2%。     

基于人工神经网络的锅炉受热面污染在线监测

基于人工神经网络,结合某300 MW机组锅炉,通过引入清洁系数F表征锅炉受热面的积灰结渣状况,并针对不同吸热方式的受热面,如高、低温对流受热面,水冷壁等分别讨论了清洁系数的计算方法,建立了受热面污染在线监测模型以及在线数据预处理模型.对低温过热器和RN01吹灰器附近水冷壁区域的灰污曲线实际分析表明,吹灰后受热面清洁因子有较大增加,但吹灰停止后随着运行时间的延长,受热面污染的增加,清洁因子又逐渐恢复至正常值.受热面清洁系数的变化与锅炉实际吹灰情况相吻合,表明该污染监测模型在一定程度上能够正确反映受热面的实际污染状况.     

基于声学测温与最小二乘支持向量机的锅炉炉膛灰污监测方法

研究电站锅炉炉膛灰污监测问题,提出了基于声学测温和最小二乘支持向量机的电站锅炉炉膛灰污监测方法。该方法采用声学测温装置获得实际运行状态下锅炉炉膛出口烟温,用最小二乘支持向量机获得实际运行状态下锅炉炉膛清洁时的潜在炉膛出口烟温,运用上述两参数定义灰污特征参数来表征锅炉炉膛整体灰污状况。建立了监测模型,从电厂采集数据对模型进行了训练和验证,并对获得的灰污特征参数进行了分析,结果表明:基于声学测温和最小二乘支持向量机的锅炉炉膛灰污监测方法可以较准确地实现电站锅炉炉膛的灰污监测,为炉膛的吹灰优化打下了良好的基础。     

燃煤电站锅炉受热面积灰结渣在线监测的研究

针对在线监测电站锅炉受热面积灰结渣的需要,建立了炉膛、对流受热面等主要受热面的污染监测模型。以某300 MW机组的1025 t/h锅炉为监测对象,开发了受热面积灰结渣在线监测系统,成功实现了锅炉受热面污染的在线监测。     

电站锅炉炉膛污染和吹扫对对流受热面运行的影响分析

电站锅炉炉膛受热面不同程度的污染将改变炉膛出口以及对流烟道内各点的烟气温度，影响炉膛及其后对流受热面的换热状况。针对某台1025t／h锅炉计算了炉膛灰污系数改变后各受热面吸热量的变化规律，建立了理论分析模型。结合实际锅炉的吹灰运行数据，分析了炉膛污染状况的变化，对制定锅炉炉膛的优化吹灰策略具有一定的参考价值。     

超超临界机组智能灰污检测系统设计研究

针对大型燃煤机组中存在的灰污及结渣问题,通过安装热流计的方式测量机组水冷壁热流密度,并对各受热面及空气预热器进行积灰结渣研究分析,设计了一套智能灰污检测系统,预期实现灰污吹扫的智能化,并通过各受热面热流分布了解机组辐射受热面运行工况,从而提高机组运行的安全性与经济性.     

1GW超超临界机组锅炉受热面污染监测

超超临界火电机组正逐渐成为当今的主力机组,随着单机容量的增大,对机组安全稳定和经济运行提出了更高的要求。利用电厂现有的DCS采集系统,对锅炉各主要对流受热面的积灰、结渣、炉膛出口烟气温度进行在线监测和分析计算。通过建立优化吹灰模型,研制出“锅炉智能吹灰优化系统”,实时计算和分析锅炉的受热面的运行状态和被污染程度及受热面磨损程度,用以实施受热面污染在线监测及优化吹灰指导。对锅炉实施受热面污染监测后,排烟温度降低了0．9822℃,煤耗降低了0．19g／（kW·h）。     

基于传热熵产的吹灰优化模式的改进

电站锅炉受热面积灰和结渣影响了热传递效率,产生了能量损失,使得能量品质下降。从不可逆热力学角度出发建立了传热熵产模型,并针对某电站锅炉采集的实时数据利用,计算了各受热面在吹灰前后的传热熵产,得出了吹灰对各受热面传热熵产的影响曲线,总结出了该电站锅炉吹灰模式的利弊,给出了关于吹灰模式优化的相关见解。     

锅炉吹灰优化系统的研发与应用

国华定洲发电厂1号锅炉燃用神华煤,积灰、结渣比较严重。曾采用定时吹灰方式,既不符合实际需求又不经济。通过建立有效的受热面污染监测模型,实现受热面污染在线监测,进行了吹灰优化基础试验,根据试验结果建立了吹灰优化模型,开发了吹灰优化系统。运行数据表明,吹灰优化系统可以有效地降低吹灰蒸汽消耗,提高锅炉运行经济性,防止吹灰不当造成的管壁过度磨损。     

锅炉灰污在线监测及吹灰优化预测模型的研究

在受热面灰污监测的基础上,对优化吹灰的模型进行了研究,给出了灰污热阻的预测模型,并由此得到受热面清洁率的预测模型,并以一段时间内所消耗的煤量为基准来衡量吹灰效果.当吹灰收益最大时对应的吹灰次数即为该段时间内最佳吹灰次数,对应的清洁率即为临界清洁率.仿真计算表明,本优化吹灰模型比现有吹灰方式可以获得更多的收益.     

燃用神华煤的锅炉受热面污染特性试验研究

针对国华定洲发电厂2×600 MW机组锅炉燃用神华煤比较严重的结渣、积灰问题,在1号锅炉上进行了锅炉受热面污染特性测试.通过受热面污染监测模型,监测各受热面的污染增长特性和污染上、下限,并检验吹灰器的吹扫效果.试验数据可为优化吹灰模式、保证锅炉安全经济运行提供依据.     

燃煤锅炉炉膛灰污染监测的炉膛出口烟温增量方法

应用非线性化的增量分析方法,将锅炉运行状态与设计状态下的炉膛出口烟温（ftmaance exit gas temperature,FEGT）增量作为表征炉膛灰污染程度的参数,建立了I-FEGT的计算模型;在经过仿真计算验证模型正确性的基础上,结合某台600Mw机组燃煤锅炉实时采集的数据,利用所建模型对炉膛灰污染状况进行了实时监测,结果表明：I-FEGT能正确反映炉膛灰污染程度及其变化。可用于电站锅炉炉膛受热面灰污染实时监测、实时指导吹灰或检验吹灰效果。     

燃煤锅炉吹灰对锅炉指标参数的影响及其预测模型的研究

在实现燃煤锅炉受热面灰污在线监测的基础上,以某电厂300 MW机组锅炉为例,通过改变负荷和受热面的清洁率,使用变工况热力计算方法来分析锅炉的稳态热工性能,研究受热面吹灰对锅炉排烟温度、锅炉效率及其相对变化率的影响,探讨锅炉各部位受热面吹灰作用的大小,以指导锅炉的优化吹灰。     

基于受热面健康状态预测的电站锅炉吹灰优化

锅炉受热面的灰污沉积仍然是我国燃煤电站所面临的重要问题,对锅炉受热面沉积的灰污进行及时、准确的清扫是解决这一问题的途径。采用受热面的健康状态表示受热面的积灰厚度,采用热阻来评估锅炉受热面的健康状态,并对受热面健康状态进行预测,以锅炉受热面热阻监测的为基础,采用更新过程理论,结合工况等约束,建立了以监测时间间隔、预防性吹灰阈值为优化变量和燃煤锅炉平均运行费用率最低为目标函数的优化模型。最后以某300 MW燃煤电站为例,采用微粒群算法进行优化求解,求解结果证明了所提优化模型的可行性。     

燃煤锅炉对流受热面积灰在线监测及优化吹灰

针对目前我国电站锅炉对流受热面采用定期吹灰策略中存在的缺陷,提出了基于热平衡方法的锅炉对流受热面积灰在线监测模型,对锅炉对流受热面进行优化吹灰.该系统在某300 MW电站锅炉上实施后,结果显示:该方法可以有效地克服定期吹灰的不足之处,提高了锅炉运行的经济性和安全性.     

基于 Gamma 加速积灰模型的燃煤锅炉吹灰优化

针对燃煤锅炉受热面吹灰操作不合理的问题,以吹灰最小费用为目标,提出一种基于 Gamma 加速积灰模型的吹灰优化 方法。 首先分析在锅炉受热面的积灰状态呈连续单调递增的情况下,以一个服从指数分布的连续非负的随机变量来表示锅炉 受热面积灰的速度,建立加速积灰模型;其次,将积灰过程近似成 Gamma 过程,以最小平均费用为目标,建立了锅炉受热面的吹 灰优化模型。 以某 300 MW 燃煤机组省煤器的受热面积灰状态为算例分析,利用粒子群优化算法优化吹灰平均费用率,得到锅 炉受热面最佳的吹灰次数和吹灰阈值,使得锅炉受热面吹灰的平均费用率最小,说明了所提出的吹灰最小费用率优化模型的可 行性。     

大型火电锅炉对流受热面灰污监测试验研究

利用电厂DCS系统中已有的测点数据以及在炉上新添加的少量工质侧和烟气侧测点数据,以锅炉整体及局部、能量和质量平衡原理为基础,对各主要对流受热面的热损失和热效率进行计算。分析管壁蓄热量在锅炉变负荷过程中对热量平衡的影响,在灰污因子计算中考虑金属管壁蓄热量,提出锅炉变负荷灰污因子计算模型;分析负荷变化对灰污因子计算的影响,结合原有的稳态灰污因子计算模型,建立动静态结合的锅炉受热面灰污监测模型;开发灰污监测软件在塔山电厂600MW火电机组锅炉上指导吹灰。