[發明專利]循環流化床鍋爐燃燒優化與診斷方法

無效

• 申請號: 200810022316.5
• 申請日: 2008-07-18
• 公開（公告）號: CN101329582A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 呂劍虹;陳貝;朱廷玉;趙亮;吳科
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G05B13/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明屬于熱能動力工程和自動控制領域，是實現電廠CFB鍋爐的建模辨識、效率計算、燃燒優化、運行指導、異常診斷、事故指導的一整套方法，本發明可有效提高CFB鍋爐運行的安全性、經濟性及其控制品質。

背景技術

循環流化床燃燒技術是一種高效清潔的燃煤發電技術，以其燃燒技術成熟，燃料制備系統簡單，燃料適應性好，燃燒效率高，負荷調節性能好，污染排放低的獨特優勢在我國電力工業中占有一席之地。

但是目前我國在循環流化床鍋爐的設計、制造、安裝、調試和運行等方面的技術還不成熟，設計中存在一定的缺陷，電廠的實際運行中存在的諸多問題如受熱面磨損、四管泄漏、鍋爐飛灰含碳高、排煙溫度高甚至鍋爐不能帶至滿負荷等長期得不到完滿解決，而通常采用的常規鍋爐調試方案和技術又未能針對循環流化床鍋爐的新特點，不能很好的滿足其特殊要求?，F場運行人員雖有一定的實踐經驗和較強的操作能力，但往往理論水平不足。循環流化床鍋爐相比于煤粉爐，相關的操作規程還很不完善，在這種情況下，一旦現場發生突發異常，運行人員就很難及時處理，必定造成一定的經濟損失乃至生產事故。因此，如何把理論知識、運行調試的經驗和現場應用緊密結合起來，切實解決實際中存在的問題，使循環流化床鍋爐能安全、穩定、長期、滿負荷和高效率運行就顯得至關重要。

針對此種現狀，本發明將CFB鍋爐的相關理論、運行經驗、控制策略及現場情況結合起來，加以梳理歸納總結提高，提出了一整套行之有效的循環流化床鍋爐燃燒優化與診斷方法，實現了CFB鍋爐更高層次的運行控制與優化調整，有助于其安全、經濟、環保的生產運行。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種循環流化床鍋爐燃燒優化與診斷方法：

(1)采集、整理循環流化床鍋爐的床溫、床壓、負荷、效率、給煤量、石灰石給料量、一次風量、一次風壓、上二次風量與風壓、下二次風量與風壓、氧量、引風量、排渣量、NOx、SOx等運行數據，建立神經網絡模型，作為優化調整和診斷的依據；

(2)利用循環流化床鍋爐的設計值、運行實測值、燃料化學分析值等現場數據計算鍋爐效率，作為優化調整和診斷的依據；

(3)建立燃燒工況優化調整的判斷準則并提出相應的解決方案，可在循環流化床鍋爐偏離最優燃燒工況時進行調整優化；

(4)建立運行異常的判斷準則并提出其解決方案，對優化調整后仍得不到解決的問題進行診斷分析；

(5)總結了常見的事故現象并提出其處理策略，進行事故處理指導。

技術方案：本方法建立在以下模塊的基礎上：

循環流化床鍋爐建模辨識模塊：采集、整理循環流化床鍋爐系統的運行數據，建立所述運行數據之間相互制約的人工神經網絡模型；

循環流化床鍋爐爐效計算模塊：利用現場數據，采用反平衡算法計算鍋爐效率并作為重要的特征參數；

循環流化床鍋爐燃燒優化調整模塊：將循環流化床鍋爐的數學模型、控制經驗、運行數據結合起來，建立燃燒工況優化調整的判斷準則并提出相應的解決方案；

循環流化床鍋爐運行異常診斷模塊：針對燃燒優化調整模塊調整后仍得不到解決的問題，歸納相應的控制經驗和調整策略，依據運行數據，建立運行異常的判斷準則并提出其解決方案，進行診斷分析；

循環流化床鍋爐事故指導模塊：總結事故現象及其處理策略，進行事故操作指導，對循環流化床鍋爐系統運行中的常見事故工況給出應急處置方案；

本方法采集、整理循環流化床鍋爐的床溫、床壓、負荷、效率、給煤量、石灰石給料量、一次風量、一次風壓、上二次風量與風壓、下二次風量與風壓、氧量、引風量、排渣量、NOx、SOx等運行數據，建立神經網絡模型，作為優化調整和診斷的依據；利用循環流化床鍋爐的設計值、運行實測值、燃料化學分析值等現場數據計算鍋爐效率，作為優化調整和診斷的依據；建立燃燒工況優化調整的判斷準則并提出相應的解決方案，可在循環流化床鍋爐偏離最優燃燒工況時進行調整優化；建立運行異常的判斷準則并提出其解決方案，對優化調整后仍得不到解決的問題進行診斷分析；總結了常見的事故現象并提出其處理策略，進行事故處理指導。

本方法中的燃燒優化調整模塊的所提出的判斷準則和解決方案如下：

負荷調整：

當鍋爐負荷增加時，先增加風量，再增加給煤量；當鍋爐降低負荷時，先減少煤量，再減少風量；鍋爐尾部煙氣中的含氧量維持在3.5％～4％范圍內，鍋爐床溫維持在880℃～920℃范圍內；

床溫調整：