循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)熱效率優(yōu)化控制研究.pdf

1、能源和環(huán)境問題作為關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展的重要問題，日益成為國家和各級政府關(guān)注的焦點(diǎn)。循環(huán)流化床鍋爐(Circulating Fluidized Bed Boiler，簡稱CFBB或CFB鍋爐)是目前我國主要的清潔燃煤設(shè)備，具有良好的市場前景和發(fā)展前景。但是現(xiàn)有的工業(yè)CFB鍋爐中，尤其是作為我國燃煤供熱主力鍋爐的中小型號CFB鍋爐普遍存在鍋爐效率偏低而煤耗偏高的現(xiàn)象。與大型CFB鍋爐相比，中小型CFB鍋爐仍存在較大的優(yōu)化空間，為了獲得更好的節(jié)

2、能效果，有必要針對這部分CFB鍋爐燃燒效率的優(yōu)化控制方法進(jìn)行研究。 由于目前尚未有成熟的CFB鍋爐效率的優(yōu)化控制方案，本文以福建永定135噸CFB工業(yè)鍋爐燃燒系統(tǒng)為研究對象，在本實(shí)驗(yàn)室已實(shí)現(xiàn)CFB鍋爐燃燒過程在線閉環(huán)控制和鍋爐效率、煤質(zhì)在線觀測的研究基礎(chǔ)上，對CFB鍋爐燃燒系統(tǒng)熱效率指標(biāo)(鍋爐熱效率和鍋爐煤耗)的優(yōu)化控制方法進(jìn)行了研究。 首先，本文根據(jù)鍋爐熱效率計(jì)算的正平衡法則及其簡化規(guī)則，提出可用于在線計(jì)算的簡化循環(huán)流

3、化床鍋爐熱效率計(jì)算表達(dá)式；對循環(huán)流化床鍋爐工作點(diǎn)附近的給水焓值和CO2生成熱值進(jìn)行最小二乘法擬合，分別計(jì)算鍋爐的輸入能量和有效利用能量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)CFB鍋爐熱效率的在線計(jì)算；并進(jìn)行了工業(yè)仿真計(jì)算。 其次，采用正交試驗(yàn)法對影響CFB鍋爐熱效率指標(biāo)的影響因素進(jìn)行分析；由于無法取得正交試驗(yàn)表中對應(yīng)水平和因素下熱效率指標(biāo)的工業(yè)數(shù)據(jù)，因而先采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的方法，構(gòu)建了鍋爐熱效率指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型；預(yù)測模型應(yīng)用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，比較

4、了標(biāo)準(zhǔn)BP算法和LM—BP算法兩種情況下預(yù)測模型的準(zhǔn)確度和優(yōu)缺點(diǎn)；在分析得到各影響因素影響力大小排序之后，進(jìn)行工業(yè)調(diào)優(yōu)試驗(yàn)，驗(yàn)證了該方法的正確性。 最后，對循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)熱效率指標(biāo)的優(yōu)化控制方法進(jìn)行了初步研究。以鍋爐熱效率、鍋爐煤耗、主汽壓力、蒸汽溫度、電負(fù)荷、氧濃度、粒子濃度等變量為輸入?yún)?shù)，以爐床溫度和風(fēng)煤比為輸出參數(shù)，建立了鍋爐熱效率指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆模型。采集工業(yè)上連續(xù)24小時(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，改變鍋爐熱效率和煤耗的輸入