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注的焦點。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，在本實驗室已實現(xiàn)CFB鍋爐燃燒過程在線閉環(huán)控制和鍋爐效率、煤質在線觀測的研究基礎上，對CFB鍋爐燃燒系統(tǒng)熱效率指標(鍋爐熱效率和鍋爐煤耗)的優(yōu)化控制方法進行了研究。 首先，本文根據(jù)鍋爐熱效率計算的正平衡法則及其簡化規(guī)則，提出可用于在線計算的簡化循環(huán)流

3、化床鍋爐熱效率計算表達式；對循環(huán)流化床鍋爐工作點附近的給水焓值和CO2生成熱值進行最小二乘法擬合，分別計算鍋爐的輸入能量和有效利用能量，進而實現(xiàn)CFB鍋爐熱效率的在線計算；并進行了工業(yè)仿真計算。 其次，采用正交試驗法對影響CFB鍋爐熱效率指標的影響因素進行分析；由于無法取得正交試驗表中對應水平和因素下熱效率指標的工業(yè)數(shù)據(jù)，因而先采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡建模的方法，構建了鍋爐熱效率指標的神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型；預測模型應用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡，比較

4、了標準BP算法和LM—BP算法兩種情況下預測模型的準確度和優(yōu)缺點；在分析得到各影響因素影響力大小排序之后，進行工業(yè)調優(yōu)試驗，驗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)熱效率指標的優(yōu)化控制方法進行了初步研究。以鍋爐熱效率、鍋爐煤耗、主汽壓力、蒸汽溫度、電負荷、氧濃度、粒子濃度等變量為輸入?yún)?shù)，以爐床溫度和風煤比為輸出參數(shù)，建立了鍋爐熱效率指標的神經(jīng)網(wǎng)絡逆模型。采集工業(yè)上連續(xù)24小時的實時數(shù)據(jù)，改變鍋爐熱效率和煤耗的輸入