[發明專利]一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析系統及方法

在審

• 申請號: 202011523023.2
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112555896A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 劉龍;魏小兵;王廣兵;周長偉;賈崇景;孫俊威;戴維葆
• 申請（專利權）人: 國家能源菏澤發電有限公司
• 主分類號: F23N5/00
• 分類號: F23N5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析系統，其特征在于，包括鍋爐實時測量和計算模塊、目標控制模塊、策略控制模塊和邊界評判模塊。

2.根據權利要求1所述的一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析系統，其特征在于，所述鍋爐實時測量和計算模塊計算實時q2、q3、q4熱損失和鍋爐效熱率，所需要的參數包括：鍋爐負荷、大氣壓力、環境溫度、入爐煤質、排煙氧量、排煙溫度、排煙CO濃度、灰渣含碳量，其中入爐煤質來自于電廠燃料系統，其它數據來自機組DCS控制系統。

3.根據權利要求2所述的一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析系統，其特征在于，所述鍋爐實時測量和計算模塊中實時測量、計算數據包括水冷壁近壁區氣體濃度(O2、H2S、CO)，作為判斷高溫腐蝕的依據；爐膛高度方向溫度場，作為判斷爐膛結渣狀況的依據；爐膛出口CO濃度均值和省煤器出口NOx均值，作為判斷運行氧量和污染物排放指標的依據。

4.根據權利要求1所述的一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析系統，其特征在于，所述鍋爐目標控制模塊將燃燒優化試驗的最佳運行參數作為鍋爐運行控制的參考值，包括鍋爐熱效率中q2、q3、q4熱損失的參考值、排煙溫度參考值、灰渣含碳量參考值、爐膛高度方向溫度場參考值、近壁區氣體濃度參考值、爐膛出口CO排放濃度參考值和省煤器出口NOx濃度參考值，用于將實際參數與參考值進行對比分析，得到測量參數以及計算參數與參考值的偏差及主要影響因素，為優化控制運行操作提供優化目標和優化方向。

5.根據權利要求1所述的一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析系統，其特征在于，所述鍋爐策略控制模塊是根據燃燒優化試驗得到的最佳爐膛出口氧量和最佳爐膛高度方向氧量分布所對應的調整方法和運行控制參數完成對鍋爐燃燒過程的控制。

6.根據權利要求2所述的一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析系統，其特征在于，所述鍋爐策略控制模塊的控制策略中包括不同負荷、不同煤質、不同磨組對應的調整方法和控制參數，主要調整措施包括總風量、二次風門開度和燃盡風風門開度、燃燒器擺角和燃盡風擺角、磨通風量、磨出口溫度等，運用這些調整措施改變爐膛出口氧量和爐膛高度方向氧量(包括近壁區)分布，運行參數隨著變化，實時測量和計算數據同鍋爐目標控制模塊進行對比，若偏差大于設定允許誤差時，鍋爐策略控制模塊進一步調整改變總氧量和爐膛高度氧量分布，完成運行優化閉環控制，實現鍋爐智能優化運行。

7.根據權利要求1所述的一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析系統，其特征在于，所述邊界評判模塊用于評判入爐煤質與試驗煤質的偏差，通過掌握當前入爐煤質的變化情況評判目標控制模塊的可行性和評判控制策略模塊的適應性，進而對目標控制模塊和控制策略模塊進行優化，提高控制目標和控制策略對煤質的適應性。

8.一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析方法，其特征在于，該分析方法是基于O2/CO的耦合關系，以鍋爐熱效率為主要控制目標，兼顧NOx、CO濃度的綜合分析方法。

9.根據權利要求8所述的一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析方法，其特征在于，利用試驗方法得到省煤器出口氧量與NOx、CO濃度的對應關系和爐膛高度氧量分布與近壁區CO、H2S濃度和爐膛結渣情況的對應關系得到并將得到的最佳工況對應的數據和運行方法作為目標控制模塊和策略控制模塊的基礎數據。

10.根據權利要求8所述的一種火力發電廠鍋爐燃燒效率智能化分析方法，其特征在于，采用開環控制和閉環控制相結合的方式，其目標控制模塊的參考值是采用開環控制方式優化，策略控制模塊的優化和控制策略對于實時測量和計算模塊的控制采用閉環控制優化。