[發明專利]一種防高溫腐蝕的鍋爐風門開度控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011091592.4
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112325329B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 蘇勝;任強強;向軍;胡松;汪一;江龍;吳運凱;王中輝
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F23N3/00
• 分類號: F23N3/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 馮瑛琪

本發明公開了一種防高溫腐蝕的鍋爐風門開度控制方法及系統，所述方法包括在鍋爐爐膛上易腐蝕區域上和省煤器出口處分別設置多個CO測點；建立鍋爐的參數預測模型；建立風門開度數據集；將鍋爐實時運行數據代入參數預測模型中，計算得到風門開度數據集各優化值下鍋爐的參數預測值；計算鍋爐的實時鍋爐效率；將風門開度數據集各優化值下的鍋爐參數預測值與鍋爐的實時鍋爐效率、鍋爐的實時SCR脫硝系統入口處NOx的濃度和各CO測點處的實時CO濃度相對比，對鍋爐風門的開度進行調整。本發明提供了一種防高溫腐蝕的鍋爐風門開度控制方法及系統，針對實時運行工況給出當前風門開度建議。

技術領域

本發明涉及電站鍋爐燃燒優化與自動控制領域。更具體地說，本發明涉及一種防高溫腐蝕的鍋爐風門開度控制方法及系統。

背景技術

燃煤鍋爐作為火力發電的最為重要的組成部分，其性能直接影響燃煤電站運行。燃煤鍋爐中普遍存在著嚴重的高溫腐蝕，導致水冷壁鋼材的腐蝕，嚴重時將導致水冷壁爆管，直接影響了燃煤電站的高效安全連續性運行，因此燃煤鍋爐防高溫腐蝕至關重要。通常，鍋爐高溫腐蝕與爐內H₂S濃度直接相關，但爐內嚴苛的高溫環境影響了其直接測量。目前已有研究表明鍋爐爐內H₂S濃度與CO濃度存在著強烈的正相關性，且現今CO在線檢測設備已進入商業化生產，但目前如何通過爐膛內部CO來監測調整鍋爐運行進行高溫腐蝕尚無高效精細智能化方法。發明專利CN105605563A公開了一種墻式切圓鍋爐水冷壁高溫腐蝕監測控制裝置及方法，但其僅提出了在爐膛內部加裝CO傳感器，并且根據人為經驗簡單地將CO濃度高的部位附近風門開度進行調整。發明專利CN109595586A公開了一種基于CO在線檢測的防鍋爐高溫腐蝕的燃燒優化方法及系統，但其也僅提出了CO布置原則，并根據經驗和實驗提出了一種有限的風門調整方法。可見，兩者均主要依據有限的經驗和實驗進行調整，并未針對鍋爐運行數據進行充分挖掘來高效調整控制高溫腐蝕。再者，智慧電廠已成為當今的發展趨勢，電廠運行已趨向于高效化、精細化和智能化，因此亟待發展基于鍋爐大數據的智能化防高溫腐蝕方法及策略。

發明內容

本發明的目的是提供一種防高溫腐蝕的鍋爐風門開度控制方法及系統，旨在充分挖掘鍋爐的歷史運行數據，智能化地針對實時運行工況給出當前風門開度建議，改善鍋爐高溫腐蝕，提升電廠經濟性和安全性。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種防高溫腐蝕的鍋爐風門開度控制方法，包括：

在鍋爐爐膛上易腐蝕區域上和省煤器出口處分別設置多個CO測點，以獲取各位置實時CO濃度；

根據鍋爐歷史運行數據，建立鍋爐的參數預測模型；

建立風門開度數據集，所述風門為二次風門，其開度數據集包括所有風門開度的多個優化值A_ij，i＝1、2、…、m，j為對象鍋爐二次風門的序號，j＝1、2、…、n，m和n為正整數，且|A_0j-A_ij|≤10％，其中A_0j為風門的當前開度，且0≤A_ij≤100％；

將鍋爐實時運行數據代入所述參數預測模型中，計算得到所述風門開度數據集各優化值下鍋爐的鍋爐效率預測值、鍋爐的SCR脫硝系統入口處NOx的濃度預測值和各CO測點處的CO濃度預測值；

根據鍋爐實時運行數據，計算鍋爐的實時鍋爐效率；

將所述風門開度數據集各優化值下的鍋爐效率預測值、鍋爐SCR脫硝系統入口處NOx的濃度預測值和各CO測點處的CO濃度預測值分別與鍋爐的實時鍋爐效率、鍋爐的實時SCR脫硝系統入口處NOx的濃度和各CO測點處的實時CO濃度相對比，從而對鍋爐風門的開度進行調整。

優選的是，所述的一種防高溫腐蝕的鍋爐風門開度控制方法中，所述鍋爐歷史運行數據和所述鍋爐實時運行數據均包括鍋爐負荷、煤質參數、鍋爐給煤量、鍋爐各風門開度、飛灰和底渣含碳量、尾部CO濃度、尾部氧量和排煙溫度。