小波熵在燃烧扰动相关信号提取中的应用

传统的机理分析无法从电厂海量数据中快速寻找到与特定燃烧扰动相关的信号,依据扰动相关信号在同一频段具有较强的波动相似性,提出了一种基于小波熵的燃烧扰动相关信号提取方法。利用小波变换的带通滤波特性得到信号的不同频段成分,再计算小波能量熵来分析信号间的相关性。以频变信号为例,分析了滑动窗口宽度和小波基的选取对小波熵的检测和识别性能的影响。对某电厂数据进行的实例分析表明,该方法不仅能有效挖掘燃烧扰动相关信号,并能区分这些信号的相关性强弱。     

基于模糊C均值聚类的电站锅炉燃烧在线诊断

电站锅炉燃烧在线诊断对智能电厂建设具有重要意义,通过智能诊断实现自动组织安全稳定优质的燃烧是机组智能运行要解决的关键问题之一。本文采用基于火焰强度信号的模糊C均值聚类算法对锅炉燃烧状态进行在线诊断,分析运行历史中出现的燃烧状态并归纳为4种类别,求取各类别聚类中心,在线计算待诊断样本与各类聚类中心的隶属度值后确定其燃烧状态。将该方法在某超临界620 MW机组上进行应用,分析该机组锅炉燃烧器出力稳定、出力变化、出力不稳定、着火至出力稳定时4种典型工况的诊断结果。结果表明,本文提出的在线诊断方法在各种工况下均能准确评价锅炉燃烧状态,诊断结论能实时客观地反映燃烧状态的变化,可实现锅炉燃烧实时优化指导。     

300MW机组富氧煤粉锅炉燃烧和烟气系统动态特性仿真分析

以300 MW机组富氧煤粉燃烧锅炉为研究对象,采用一体化模型开发平台(IMMS),建立整体机组的仿真模型,在BMCR工况下,分析了给煤机转速、一次再循环风机挡板开度等扰动对机组锅炉燃烧和烟气系统动态特性的影响。结果表明:给煤机转速扰动对燃烧和烟气系统中烟气流动和换热的直接影响较大,对烟气侧参数和蒸汽侧参数均有一定影响;一次再循环风机挡板开度扰动、二次再循环风机转速扰动和烟气压缩机转速扰动主要影响烟气侧的烟气流动,进而影响锅炉系统的换热,对蒸汽侧参数的影响相对较弱。     

超超临界1000 MW机组锅炉水冷壁壁温偏差计算分析及对策

针对平顶山电厂超超临界机组直流锅炉水冷壁壁温偏差过大的问题,本文根据锅炉结构特点和对冲燃烧特性,建立了1 000 MW机组对冲燃烧锅炉水动力计算模型,并通过对比计算结果和试验实测数据,反推锅炉热负荷分布,分析了造成锅炉水冷壁壁温偏差过大的原因,提出了相关应对措施。研究结果表明:该机组锅炉水冷壁壁温偏差过大主要是由炉膛内热负荷不均和流量分配不均引起,同时锅炉结构也对壁温偏差的敏感度有一定的影响;在高电负荷时,计算结果与实测数据能够较好地吻合,但中低电负荷时,水冷壁吸热偏差较大,通过反推,修正了热负荷分布,发现计算值与实测结果接近。建议在运行过程中注意调整同层旋流燃烧器的风粉均匀分配,在变负荷或扰动工况时控制好煤水比,在锅炉设计方面可以调整进入上炉膛前墙和后墙的流动截面比,使流量均匀分配。     

辐射能信号与锅炉吸热量静态关系的试验分析

通过三维温度场监控系统采集某300 MW机组燃煤锅炉燃烧火焰图像,计算得到炉膛燃烧的辐射能信号,并根据锅炉运行参数计算了锅内过程不同阶段的吸热量。计算表明,除空气预热器外,在(200~300)MW负荷范围内,辐射能信号与锅炉不同阶段的吸热量均呈线性变化。把辐射能的微分信号引入到锅炉过热器的减温调节系统后,使过热蒸汽温度最大偏差<3℃,取得了良好的实际调节控制效果。     

采用模糊自寻优控制器的锅炉燃烧调节系统控制方案设计

以单元机组锅炉燃烧调节系统为对象,分析了典型的锅炉燃烧调节方案,并以锅炉的热量信号为寻优目标,设计了具有模糊自寻优控制器的锅炉燃烧调节系统控制方案。     

基于多尺度相关分析的锅炉燃烧状态分析

锅炉燃烧状态的分析对火电机组低负荷安全运行至关重要,但目前对此缺乏直接有效的测量手段。本文借鉴小波分析思想,设计了惯性多尺度滤波器组,将表征锅炉燃烧状态的信号分解为不同频率尺度的分量,求取不同信号的各分量之间的相关系数矩阵,分析影响燃烧状态的因素。实例分析结果表明,总燃料量低频分量和火检强度低频分量高度相关,总燃料量中频分量和炉膛压力低频分量高度相关,平均火检强度中频分量与炉膛压力低频分量显著相关。据此,提出一种利用燃料量、炉膛压力和火检强度综合分析锅炉燃烧状态的方法,即通过燃料量和火检强度的低频分量分析燃烧状态的变化趋势,通过平均火检强度和炉膛压力分析整个炉膛燃烧状态的波动情况,通过单个或各层火检强度辅之以炉膛压力分析炉膛局部的燃烧状态。     

基于汽水系统吸热的热量信号研究

为了使超临界机组锅炉能安全运行,提出一种从汽水系统吸热过程中提取热量信号的方法。对国内超临界机组水冷壁的吸热特性进行分析后发现,水冷壁的吸热量与煤燃烧后的发热量之间存在近似线性的关系,由此可以推导出利用水冷壁的吸热量计算热量信号的方法。该方法在600Mw机组上进行试验的结果表明,该信号能够更快、更准确地反映出机组的热负荷;而由仿真实验证明,采用此信号可以大幅改善系统的控制品质,并较易于工程实现。     

基于证据理论的循环流化床锅炉煤质扰动识别

燃烧扰动是循环流化床锅炉常见扰动之一,基于人工判断很难将煤质变化引起的燃烧扰动与其他因素导致的燃烧扰动正确区分。针对以上问题,提出一种基于证据理论的煤质好坏在线识别方法。首先对锅炉燃烧过程进行机理分析,构造了机组负荷/给煤量、热量/给煤量、给水流量/给煤量这3个可以反映当前煤质的证据;然后用典型样本法建立置信函数;最后用D-S融合法则将这3个证据进行融合,得出最终的诊断结论。取电厂实际运行数据对该方法进行验证,诊断结果表明该方法可有效区分煤质正常和煤质变差两种燃烧状况;相比单一证据诊断结果,对目标模式的支持度增加,不确定性减小,提高了识别的准确性。     

机组运行过程中炉膛压力突变原因分析

介绍了某发电厂机组锅炉的概况,分析出机组运行过程中炉膛压力突变的原因是锅炉折焰角上积灰突然坍塌,或是给粉机突然断粉又下粉对炉膛燃烧造成的扰动,最后提出了针对性的预防措施。