[發(fā)明專利]一種褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組及床壓預(yù)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011616655.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112797402A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊中彪;刁友鋒;馬聰;高明明;王勇;宋珺琤;孔德文;張洪福;魯佳易
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華電國(guó)際電力股份有限公司天津開發(fā)區(qū)分公司
• 主分類號(hào): F23C10/10
• 分類號(hào): F23C10/10;F23C10/26;F23C10/28;F23C10/22
• 代理公司: 天津市君硯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12239
• 代理人: 張東浩

本發(fā)明涉及一種褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組及床壓預(yù)測(cè)系統(tǒng)，屬于智能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，所述床壓預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊、輸入選擇子模塊、聚類算法子模塊、分類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊、聚類模型子模塊以及預(yù)測(cè)模型子模塊；所述聚類算法子模塊對(duì)數(shù)據(jù)輸入及權(quán)重設(shè)定，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無監(jiān)督聚類從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各工況進(jìn)行區(qū)分；所述預(yù)測(cè)模型子模塊存儲(chǔ)訓(xùn)練好的預(yù)測(cè)子模型并根據(jù)信號(hào)對(duì)所述預(yù)測(cè)子模型進(jìn)行選擇，輸出預(yù)測(cè)值。本發(fā)明通過聚類的方式，構(gòu)建各個(gè)類別下的預(yù)測(cè)模型，提高了預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，避免了多工況運(yùn)行對(duì)于預(yù)測(cè)系統(tǒng)的影響；本發(fā)明具有很強(qiáng)的推廣性和適用性，針對(duì)不同參數(shù)的機(jī)組，設(shè)定不同的聚類權(quán)重，構(gòu)建不同的聚類模型，具有很強(qiáng)的可操作性和靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組及床壓預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著社會(huì)對(duì)環(huán)保要求的提升。我國(guó)新能源電力發(fā)展迅速，風(fēng)電裝機(jī)超越美國(guó)，居世界第一位；2019年中國(guó)新增光伏裝機(jī)容量30.1GW,連續(xù) 7年位居全球第一,光伏產(chǎn)業(yè)出貨量占據(jù)全球70％以上的份額。截至2019年，全國(guó)風(fēng)光裝機(jī)量已達(dá)3.9億千瓦，位居世界第一。

但是新能源發(fā)電機(jī)組的不穩(wěn)定性、間歇性以及不確定性對(duì)于電網(wǎng)側(cè)的穩(wěn)定運(yùn)行是非常不利的。如果無法解決好系能源的這些劣勢(shì)，大容量的新能源機(jī)組將很難實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。針對(duì)新能源發(fā)電的問題，國(guó)家提出了調(diào)峰調(diào)頻的策略，來加強(qiáng)新能源并網(wǎng)的穩(wěn)定性。火力發(fā)電作為我國(guó)主要的發(fā)電方式，必須支撐起調(diào)峰調(diào)頻的功能作用，彌補(bǔ)新能源電力并網(wǎng)所帶來的不穩(wěn)定性，保證電網(wǎng)穩(wěn)定性。針對(duì)調(diào)峰調(diào)頻，傳統(tǒng)火力發(fā)電機(jī)組存在負(fù)荷調(diào)節(jié)能力差的問題，深度調(diào)峰下的傳統(tǒng)火電機(jī)組必須通過投油輔助爐內(nèi)燃燒。同時(shí)，機(jī)組在深度調(diào)峰狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，不利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。循環(huán)流化床鍋爐是一種清潔煤燃燒技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：燃燒效率高、燃料適應(yīng)性廣泛、污染物排放少、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能較好以及可高效綜合利用資源等，已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外發(fā)電和供熱等工業(yè)領(lǐng)域。

隨著技術(shù)進(jìn)步，大容量循環(huán)流化床機(jī)組不斷發(fā)展。然而，循環(huán)流化床大型化帶來了燃燒不充分的問題，傳統(tǒng)爐型很難保證燃燒過程中二次風(fēng)的穿透能力問題，導(dǎo)致爐內(nèi)大部分處于負(fù)氧燃燒狀態(tài)，造成經(jīng)濟(jì)損失。為了解決這個(gè)問題，褲衩腿型鍋爐由此誕生。褲衩腿鍋爐雖然解決了燃燒問題，但也帶來了爐型兩側(cè)物料橫向運(yùn)輸和波動(dòng)的問題。當(dāng)爐膛兩側(cè)物料出現(xiàn)大偏差時(shí)，物料的橫向轉(zhuǎn)移容易形成正反饋，導(dǎo)致出現(xiàn)其中一側(cè)物料急劇升高的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成機(jī)組停機(jī)。

因此保證爐膛兩側(cè)物料的平衡是保證機(jī)組平穩(wěn)安全運(yùn)行的重要前提。在褲衩腿型循環(huán)流化床機(jī)組中，單側(cè)床壓可以直接反映出單側(cè)物料的數(shù)量，通過對(duì)床壓的預(yù)測(cè)可以很直觀的表現(xiàn)出物料的濃度狀態(tài)。

褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐的床壓主要受分布在爐膛內(nèi)的物料所影響，保證爐膛兩側(cè)物料的平衡在機(jī)組運(yùn)行過程中是非常重要的，目前所采用的控制方式主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，當(dāng)出現(xiàn)床壓不穩(wěn)定或者翻床事故時(shí)，傳統(tǒng)控制方式不能很及時(shí)對(duì)床壓進(jìn)行控制。因此，床壓的不穩(wěn)定容易成為機(jī)組運(yùn)行中的安全隱患。若能對(duì)床壓進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)于機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行是非常有利的，同時(shí)這也是智能發(fā)電技術(shù)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題提供一種褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組及床壓預(yù)測(cè)系統(tǒng)，通過床壓預(yù)測(cè)系統(tǒng)對(duì)機(jī)組床壓進(jìn)行預(yù)測(cè)和監(jiān)控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員的操作起到指導(dǎo)作用，從而提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

一種褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組，包括給煤機(jī)、冷渣器、回料閥以及風(fēng)量計(jì)；所述給煤機(jī)和冷渣器上均設(shè)有電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器；所述回料閥上設(shè)有閥位傳感器；所述風(fēng)量計(jì)、轉(zhuǎn)速傳感器以及閥位傳感器均連接DCS系統(tǒng)；所述DCS系統(tǒng)通過通訊系統(tǒng)與外掛系統(tǒng)連接，所述外掛系統(tǒng)上含有基于智能算法的床壓預(yù)測(cè)系統(tǒng)；所述DCS系統(tǒng)為床壓預(yù)測(cè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口。