大型電站鍋爐性能在線監(jiān)測模型研究.pdf

1、電站鍋爐是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備之一,其經(jīng)濟(jì)性對火力發(fā)電廠的運(yùn)行成本影響很大。受到機(jī)組負(fù)荷多變、煤質(zhì)多變和煤價(jià)居高不下等多重影響,提高電站鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性對于降低火電企業(yè)的經(jīng)營成本,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義。
　　 開展鍋爐機(jī)組的性能監(jiān)測與優(yōu)化研究是提高電站鍋爐經(jīng)濟(jì)性的重要手段,本文選擇某電廠600MW鍋爐機(jī)組為研究對象,在理論研究的基礎(chǔ)上,針對大型電站鍋爐性能監(jiān)測的建模與應(yīng)用開展研究,主要研究成果包括:
　　 (1)建立

2、了鍋爐效率及入爐煤熱值同步監(jiān)測模型
　　 基于鍋爐機(jī)組熱平衡原理,提出一種鍋爐效率及入爐煤熱值在線同步監(jiān)測的方法。該方法直接從DCS采集數(shù)據(jù),采用測量精度較高的熱力系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)為輸入數(shù)據(jù),計(jì)算出鍋爐有效吸熱量,通過正、反平衡效率模型的迭代計(jì)算,計(jì)算出實(shí)時(shí)的鍋爐效率及入爐煤熱值。其計(jì)算結(jié)果與性能試驗(yàn)結(jié)果比較,證實(shí)了該算法響應(yīng)速度較快,計(jì)算誤差較小,完全符合現(xiàn)場應(yīng)用條件。該算法避免了煤的元素分析等測量,為實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算提供了一種新思路

3、。
　　 (2)建立了鍋爐變工況特性模型
　　 提出一種基于樣本數(shù)據(jù)建立的煤質(zhì)元素成分SVM預(yù)測模型及飛灰可燃物含量的回歸模型,建立并驗(yàn)證了基于標(biāo)準(zhǔn)鍋爐熱力計(jì)算的變工況特性模型。算例表明,該方法計(jì)算精度較高,有助于分析鍋爐負(fù)荷、煤種及風(fēng)量變化對鍋爐各受熱面出口煙溫、吸熱量的分配及煙氣流速的影響,并發(fā)現(xiàn)了其變化規(guī)律。
　　 (3)建立了鍋爐配風(fēng)優(yōu)化模型
　　 提出一種基于模型的鍋爐配風(fēng)優(yōu)化方法?；阱仩t變工

4、況計(jì)算模型,建立了以過量空氣系數(shù)為輸入變量,以鍋爐凈效率和鍋爐產(chǎn)熱成本為目標(biāo)函數(shù)的配風(fēng)優(yōu)化計(jì)算模型,首次同時(shí)考慮了鍋爐凈效率和運(yùn)行成本兩方面因素；在滿足約束條件的前提下,采用枚舉法尋優(yōu),分別求出鍋爐ECR負(fù)荷、75％ECR負(fù)荷及50％ECR負(fù)荷下的最佳過量空氣系數(shù),進(jìn)而確定主輔設(shè)備的最佳運(yùn)行方式,為運(yùn)行人員的運(yùn)行調(diào)整提供了依據(jù)；計(jì)算結(jié)果表明:鍋爐凈效率在不同負(fù)荷下存在最佳值；而鍋爐產(chǎn)熱成本不僅受到過量空氣系數(shù)的影響,還受到燃煤價(jià)格和火電

5、廠上網(wǎng)電價(jià)的影響；當(dāng)上網(wǎng)電價(jià)一定時(shí),隨著燃煤價(jià)格的降低,鍋爐最低產(chǎn)熱成本對應(yīng)的最佳過量空氣系數(shù)值有減小的趨勢,符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的規(guī)律；本文方法的優(yōu)化結(jié)果得到鍋爐性能優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證。
　　 (4)提出了一種基于偏微分的鍋爐耗差建模方法
　　 本文在鍋爐效率計(jì)算模型和廠用電率計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,建立了基于偏微分的鍋爐單因素偏差模型:并在此基礎(chǔ)上,研究并驗(yàn)證了耗差模型和性能模型的一致性,采用遺傳優(yōu)化算法,解決了鍋爐耗差分解問題