一种改进烟气含氧量软测量建模方法与仿真

针对锅炉尾部烟气含氧量对提高锅炉燃烧效率的重要性,通过机理分析方法建立氧量软测量模型,并对该模型进行以下改进:使用历史数据拟合算法对炉膛总风量进行修正;使用幅值限制滤波器对热量信号中的汽包压力进行滤波以改善氧量软测量过程的动态响应;通过数据挖掘方法确定单位热量所消耗的标准状态下的最佳过量空气系数.利用某电厂历史数据进行仿真,根据方差、相关系数和最大偏差指标,证明了改进氧量软测量模型的有效性.     

火电机组再热器动态特性研究与建模

以大唐盘山电厂600MW亚临界机组为对象,对锅炉再热器的动态特性进行了研究,通过机理分析和模型简化,建立了包含水及水蒸气状态参数模型、压力—流量通道模型和焓-温通道模型的再热器系统综合模型。建模过程中,通过引入由风量和烟气氧量构造的热量信号,成功解决了再热器吸热量不可测问题。基于该电厂的运行数据,利用Matlab/Simulink软件搭建该动态模型并进行仿真验证,结果表明:仿真结果与实际运行数据吻合,可以很好地反映再热器出口蒸汽流量、压力和温度的动态特性。     

大型锅炉长期动态特性研究中的烟气计算模型

为了简便、准确、快速地解决大空量锅炉汽轮机组长期动态特性研究中的烟气放热计算问题,本文针对现有仿真用烟气放热模型的主要不足,由大容量锅炉热力计算的杜卜斯基－卜劳赫公式推导出新的仿真与动态特性分析用炉膛烟气放热模型;并通过简要的分析、简化和推导,得出了动态过程中各种锅炉换热面烟气出口温度和放热量计算方法,这些烟气计算模型能够较为准确、简单地反映动态过程中高温烟气在大容量锅炉的炉膛和各烟道换热面的烟温及放热量的变化规律,应用十分方便。最后将本文的烟气计算模型应用于某600MW超临界机组的动态特性仿真,仿真结果合理、正确。     

一种新的热量信号构造方法及实验研究

提出一种利用锅炉风量和排烟氧量计算热量的方法。对国内大量煤质特性进行分析后发现，单位质量煤燃烧消耗的空气量与发热量之间存在近似线性的关系，由此关系可以推导出利用风量和氧量计算热量的方法。在1台660MW机组上进行实验，结果表明，该信号具有足够的静态精度，比DEB热量信号具有更好的动态特性，同时也能实时反映燃料发热量的变化，非常适合作为控制反馈信号。仿真实验证明，用此信号设计协调控制系统可以大幅改善控制品质，同时能有效地克服燃料发热量变化的影响。图7表1参7     

基于数据融合技术的电站入炉煤水分的测量

目前电站中煤水分一直采用的是离线取样测量,不具有现场实时性,需要能够快速准确测量的方法来测量煤水分。提出一种基于制粉系统热量平衡机理分析的在线监测水分软测量技术,并且根据DCS组态的要求简化公式来实现水分的测量。该模型把一些离线数据看做定值,通过从SIS系统中提取给煤机给煤量,磨煤机入口一次风量、一次风温度等数据来实现对入炉煤水分值的监测。现场应用表明,该模型能较为准确地给出入炉煤收到基水分的实时状况,为解决现场工作的需要提供了一个好方法。     

电站锅炉实际运行状态下过量空气系数的研究

根据电站锅炉对烟气成分的不同测量手段，推导了电站锅炉在实际运行状态下过量空气系数的准确计算式，分析了传统计算炉膛过量空气系数的公式，由于没有考虑不完全燃烧及测量方法的差异而存在的计算误差，使锅炉燃烧调整及锅炉热平衡计算有了更可靠确定过量空气系数的依据。     

用O2／CO联合监测,调控锅炉燃烧

在锅炉运行中，一般都是通过O2（氧量）来了解送风量是否满足燃烧所需以及进行相应的风量调整，但O2具有不能反映炉内燃烧低劣等缺陷。而CO是燃烧不完全产物，它能反映燃烧工况的好坏。若用O2和CO联合监测、调控锅炉燃烧，则能取长补短、互相补充，并将燃烧控制在不低于临界风量下进行，实现低氧燃烧。这样，能提高热效率、降低NOX减轻大气污染，这将有着重要意义。l用OZ监测的特点在锅炉运行和测试中，运行和测试人员一般是通过烟气中的氧量来判断和计算过量空气系数的大小和调控送风量的增减。因为氧量基本上能反映风量的大小，一般…     

基于料位模型的污泥柱塞泵自校正体积流量软测量研究

由于湿污泥流动性差且不稳定，无法建立稳定流场，国内外目前没有成熟可用的流量测量技术。通过基于湿污泥仓料位模型建立了污泥柱塞泵自校正体积流量软测量方法，测量湿污泥仓的料位变化量推算出对应时间段柱塞泵泵出的污泥体积量，通过两者的数学关系建模和实时自校准，根据柱塞泵的运行周期，计算得到可用的污泥柱塞泵瞬时流量。实际应用的案例分析表明，基于料位模型的污泥柱塞泵自校正体积流量软测量方法有效，可供同类工艺系统借鉴。     

锅炉高温对流受热面进出口烟温软测量方法

在已知高温对流受热面进出口平均工质温度的条件下 ,基于锅炉局部热量平衡的原理 ,提出并验证了一种计算该段受热面进 (出 )口平均烟温方法 ,对计算误差进行了分析。在不具备测量高温烟气温度的可靠手段时 ,能够比较准确地估算对流烟道中的高温烟气温度。     

烟气含氧量软测量新方法研究

针对目前大量工业现场使用的氧量分析仪成本昂贵、维护费用高且易损坏等问题,在几种常见方法对比讨论的基础上,提出了利用基于统计分析和神经网络技术的NNPLS方法建立烟气含氧量软测量模型的方法。该方法综合了PLS和神经网络技术的优点,能够利用过程历史数据辨识对象模型;利用现场实际数据对该方法进行了仿真验证,并将仿真结果与传统的线性PLSR方法和直接神经网络建模方法作了比较,结果显示NNPLS方法所建立的软测量模型具有更强的泛化能力。文中还对静态模型向动态模型进行了扩展。     

基于机组负荷-压力动态模型的燃煤发热量实时计算方法

煤质变化剧烈是当前影响火力发电机组稳定运行的一个主要因素.针对此问题,提出一种基于机组负荷一压力动态模型的燃料发热量实时计算方法.首先建立机组负荷一压力之间简化的非线性动态模型,然后根据机组设计参数和扰动实验获得的数据,推导出燃料发热量的计算公式,利用调节级后压力、汽包压力、给煤量等实时计算燃料发热量.实验表明,该方法得到的燃料发热量具有动态响应速度快、稳定性好、准确度高的优点,具有很好的工程实用价值.     

基于数据融合的燃料量软测量及煤质发热量在线校正

为了提高燃料量测量的准确性和可靠性,提出了基于数据融合的燃料量软测量方法。主要通过与燃料量相关的测量值和对现场运行数据的统计分析,建立了燃料量软测量模型。利用数据融合技术对多个传感器的数据进行了处理,有效提高了软测量数据的准确性。通过仿真验证,建立的燃料量软测量模型能够较好反映实际燃料量的变化,提高了系统的安全性和可靠性。同时针对煤质时变的现状,通过统计分析56种不同煤质的元素和工业分析结果,发现了低位发热量与理论空气量的关系,及煤质收到基水分和灰分与低位发热量之间的关系,由此提出了两种低位发热量在线校正的方法,以低位发热量的变化表征煤质的变化,优化风煤配比,为性能计算和燃烧优化提供了煤质变化的在线依据。     

结构参数对电厂翅片管散热器动态特性的影响

散热器经常处于变化的工作条件中,研究散热器的动态特性有助于改善间接空冷系统的安全和经济运行,而散热器的结构参数会影响其动态特性。根据能量守恒建立了散热器空气、管壁和循环水的热平衡偏微分方程,采用改进欧拉法对偏微分方程组进行求解。以迎面风速阶跃变化为典型工况,研究了换热面积、换热系数和工质体积对散热器动态特性的影响。结果如下:当空气侧换热面积增加时,散热器换热量增大,两个稳态之间的空气出口温度差值不变,循环水出口温度差值增加,空气侧响应时间增加,循环水侧响应时间不变。当循环水侧换热面积增加时,散热器换热量增大,两个稳态之间的空气和循环水出口温度差值不变,空气侧和循环水侧的响应时间也不变。换热系数变化时,散热器动态过程的变化规律与换热面积变化时类似。空气侧工质体积变化对散热器动态特性没有影响。循环水侧工质体积增大会使得动态响应时间变长。     

低品质余热回收利用热经济性分析

回收低品质余热用于制冷,减少制冷机组所需的低压蒸汽,节省煤量,同时自备电厂供热机组供汽量减少,热电比减小,煤耗增加,两者的差值是余热利用后净节省煤量。通过计算发现,考虑余热回收利用对自备电厂的影响．回收制冷机组投资成本需3a的时间,而按以往计算只需1a,其两者数据结果偏差较大。因此,分析余热回收利用实际问题时,需考虑多方面因素对企业的影响。     

O2/CO2粉煤燃烧技术的过程分析及烟气排放控制Q

目前减少CO2排放潜力较大、可行性较好的CCS、IGCC都离不开CO2的捕集技术。新型O2/CO2粉煤燃烧技术可以将排放烟气中的CO2浓度提高到95%,并使高温烟气回流,减少热量损失,同时又减少SO2、NOx等污染物的排放。与传统的O2/N2煤燃烧技术相比,O2/CO2粉煤燃烧技术增加了空气分离装置和烟气循环回流工艺。燃烧反应器中的主要反应包括有机物的燃烧反应、矿物质的氧化反应、脱硫剂的硫化反应等。高温烟气循环代替空气参与煤的燃烧反应能够减少能量损失,但减少的部分并不等于原有工艺排放的高温N2所带走的热损失,模型求解为Q=QA-QB。O2/CO2粉煤燃烧技术的主要优势体现在CO2高浓度捕集和液化储存环节,液化电耗约只有3%的下降,而传统技术液化电耗则可下降约27.8%左右,再加上减少的热损失,其经济性更加明显。O2/CO2粉煤燃烧技术可以对O2流量进行控制,使得不同质量的煤都得到充分燃烧。同时能够根据要求控制反应过程中排放的CO2、SO2、NOx中任意单个污染物的摩尔百分含量,通过求解目标函数f=f（XCO2,XSO2,XNOx,XCO,XH2O,…）,使其达到最优值。     

基于信息融合技术的风煤比优化控制研究

火电厂燃烧控制系统大延迟,大时间常数的特性,传统协调控制很难快速准确的实现主蒸汽压力的稳定。采用辐射能与热量信号进行信息融合,并设计风煤比优化算法搜索最佳风煤比,可以实现快速响应燃烧率的变化。实验表明,信息融合算法提高了动态响应的快速性,在线调节风煤比优化算法使稳态过程烟气含氧量平均下降了1.09%,燃料比优化前燃烧更充分,给煤量减少了3%～5%,燃烧经济性提高。     

乏气送粉锅炉煤粉浓度软测量技术及其仿真研究

锅炉燃烧过程中,喷燃器出口煤粉浓度不均将会导致炉膛火焰中心偏斜,从而引起炉膛气流冲刷后墙及右墙,高温过热器,高温再热器出现局部超温,结焦的现象。因此准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全,经济运行非常重要,为此,必须寻找一种简单,高效,实用而且适合工程应用的煤粉浓度测量的方法。对于热风送粉锅炉的煤粉浓度测量,国内外做了大量的研究,并得到了工程应用。本文提出了一种乏气送粉方式下基于气固两相流理论,根据风粉混合前后压力差大小计算粉煤浓度的新方法,并在理论推导的基础上进行了仿真研究,结果表明,煤粉浓度计算值与混合压差呈很好的对应, 说明能量法理论计算公式是适用的。     

A model for the devolatilization of a coal particle sufficiently large to be controlled by heat transfer

This study follows previous experimental work showing that the shrinking-core model applies to the pyrolysis (i.e., heating in the absence of oxygen) of particles (diam. ≈ 14 mm) of a bituminous coal or a lignite in a fluidized bed at 700-950 °C. These experimental facts are in accord with the production of volatile matter being endothermic and not thermoneutral, as often assumed. Also, the rate at which volatile matter is produced in the presence of oxygen (i.e., devolatilization) or in its absence (pyrolysis) is demonstrated here to be controlled not at all by mass transfer, but by heat conduction to a moving reaction front inside a coal particle, provided its diameter exceeds ∼3 mm. The resulting steady-state model of devolatilization indicates that six dimensionless groups are required to describe the rate of

(I)     

130t_h煤粉锅炉风_粉在线监测系统的应用和研究

基于气,固两相流理论,考虑了风一煤合流过程中的压力损失影响,运用能量法提出了一种测量一次风管中风－粉混合后煤粉浓度的方法,并介绍了利用动态链接库技术对一次风管中煤粉学,风速实现在线,实时监测的过程和方法。此在线监测系统在热力厂现场应用中取得了很好的效果。