[發(fā)明專利]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的鍋爐受熱面智能吹灰方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310006298.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103062781A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余立新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京世紀(jì)源博科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F23J3/00
• 分類號(hào): F23J3/00
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 張飆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍋爐受熱面吹灰技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的鍋爐受熱面智能吹灰方法。

背景技術(shù)

在我國(guó)火力發(fā)電機(jī)組中，隨著燃煤量的不斷增加和劣質(zhì)煤的大量使用，有相當(dāng)一部分存在著不同程度的爐膛結(jié)焦問(wèn)題，輕者使其受熱面?zhèn)鳠岵涣迹档湾仩t的出力和熱效率，增加NOx排放等；嚴(yán)重時(shí)爐膛結(jié)焦，在高溫對(duì)流過(guò)熱器的管子上搭橋，破壞爐內(nèi)的空氣動(dòng)力場(chǎng)，使?fàn)t內(nèi)燃燒工況惡化，迫使機(jī)組降負(fù)荷運(yùn)行，更甚者如大塊灰渣同時(shí)落下，還會(huì)造成鍋爐保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致停爐或砸壞冷灰斗，導(dǎo)致被迫停爐甚至可能造成爐膛爆炸事故，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。同時(shí)，鍋爐尾部受熱面積也經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重積灰，影響傳熱和煙氣的流通，尤其是通道截面較小的對(duì)流受熱面，甚至?xí)氯麩煔獾耐ǖ溃斐膳艧煖囟壬摺⒁L(fēng)機(jī)電流急劇上升，以致鍋爐出力降低，甚至被迫停爐。因此，電站鍋爐大部分都配置了吹灰系統(tǒng)對(duì)爐膛結(jié)焦和尾部受熱面積灰進(jìn)行吹掃。常用的吹灰方式有蒸汽吹灰、脈沖吹灰、振打吹灰及聲波吹灰等。

目前，電站吹灰系統(tǒng)普遍采用定時(shí)全面對(duì)鍋爐各個(gè)受熱面進(jìn)行吹掃的運(yùn)行方式，這種吹灰方式雖然簡(jiǎn)單易行，卻存在著很大的盲目性和不少的問(wèn)題。鍋爐各受熱面的積灰、結(jié)渣過(guò)程受許多因素的影響，遠(yuǎn)不是與時(shí)間成線性的關(guān)系。定時(shí)全面吹灰可能導(dǎo)致一部分受熱面因?yàn)楸贿^(guò)度吹掃，管壁外層氧化膜遭到頻繁破壞，增大了金屬的磨損量，容易引發(fā)管壁泄漏事故；或者因吹灰、吹渣不及時(shí)或不足，造成排煙溫度升高，甚至造成鍋爐結(jié)大渣，引發(fā)鍋爐掉焦滅火事故，嚴(yán)重影響鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，有針對(duì)性地對(duì)受熱面具體部位吹灰、吹渣，既能提高電站鍋爐熱效率、又能節(jié)約運(yùn)行成本的鍋爐受熱面智能吹灰方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的鍋爐受熱面智能吹灰方法，具體為：

1）根據(jù)受熱面溫度與當(dāng)?shù)鼐植繜崃鞔嬖谝灰粚?duì)應(yīng)關(guān)系，為了獲得鍋爐受熱面熱流，在鍋爐受熱面各部分別設(shè)置溫度檢測(cè)點(diǎn)，并把所測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端檢測(cè)變量；

2）由于受熱面熱流受到鍋爐運(yùn)行條件的影響，把鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的DAS數(shù)據(jù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端條件變量；

3）采用具有高度非線性映射能力的計(jì)算模型-BP（Back?propagation）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，來(lái)模擬計(jì)算鍋爐受熱面灰污系數(shù)；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以鍋爐運(yùn)行DAS數(shù)據(jù)和鍋爐受熱面溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)作為輸入，以鍋爐各受熱面灰污系數(shù)λ_i作為輸出。灰污系數(shù)λ_i定義為：

λi=qiqoi---(1)]]>

q_i為鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)某一受熱面處的熱流，受熱面溫度與當(dāng)?shù)鼐植繜崃鞔嬖谝灰粚?duì)應(yīng)關(guān)系，依據(jù)檢測(cè)獲得的受熱面溫度，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬獲得；q_oi為鍋爐受熱面潔凈時(shí)的熱流，該值可以通過(guò)鍋爐熱力計(jì)算獲得；

4）通過(guò)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)和DAS數(shù)據(jù)，把爐內(nèi)受熱面監(jiān)測(cè)到的一些工況下的爐內(nèi)局部熱流作為樣本點(diǎn)，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得出各種工況下?tīng)t內(nèi)受熱面各部的局部熱流和灰污系數(shù)，并對(duì)各部受熱面的灰污系數(shù)設(shè)定閥值；

5）利用已訓(xùn)練好的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測(cè)受熱面積灰和結(jié)渣，當(dāng)某受熱面灰污系數(shù)超過(guò)一閥值時(shí)，系統(tǒng)即自動(dòng)判定該受熱面已積灰或結(jié)焦嚴(yán)重，開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行吹渣、吹灰。

進(jìn)一步，所述步驟1）中鍋爐內(nèi)的受熱面包括水冷壁和對(duì)流受熱面。

進(jìn)一步，所述步驟1）中通過(guò)在受熱面設(shè)置溫度檢測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)測(cè)得爐內(nèi)各部位的局部實(shí)際熱流。

進(jìn)一步，所述步驟2）中DAS數(shù)據(jù)包括負(fù)荷（蒸汽流量）、壓力、進(jìn)風(fēng)量、風(fēng)溫、煤量、煤值、燃燒器投運(yùn)方式、對(duì)流受熱面進(jìn)口煙溫。

進(jìn)一步，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由三層神經(jīng)元組成，具有一個(gè)輸入層，一個(gè)輸出層和一個(gè)隱含中間層。