[發明專利]鍋爐控制優化方法及系統

在審

• 申請號: 202110267708.3
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113074459A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 崔青汝;李庚達;王昕;劉淼;高滿達;柳殿彬;胡道成;何鯤
• 申請（專利權）人: 國家能源集團新能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20;F23N1/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

1.一種鍋爐控制優化方法，其特征在于，所述鍋爐控制優化方法包括：

獲取鍋爐數據；

利用所述鍋爐數據進行CFD模擬，得到不同鍋爐運行參數下的CFD模擬結果；

獲取當前鍋爐運行參數下的鍋爐實時狀態數據和不同歷史鍋爐運行參數下的鍋爐歷史狀態數據；

根據當前鍋爐運行參數下的鍋爐實時狀態數據、不同歷史鍋爐運行參數下的鍋爐歷史狀態數據和不同鍋爐運行參數下的CFD模擬結果構建鍋爐運行狀態模型，所述鍋爐運行狀態模型用于表征鍋爐運行參數與鍋爐狀態參數的對應關系；

將實驗鍋爐運行參數輸入所述鍋爐運行狀態模型，獲得與所述實驗鍋爐運行參數對應的實驗鍋爐狀態參數；

若所述實驗鍋爐狀態參數符合預設規則，根據所述實驗鍋爐運行參數確定鍋爐的最優運行方式；

根據所述鍋爐的最優運行方式運行所述鍋爐。

2.根據權利要求1所述的鍋爐控制優化方法，其特征在于，

所述鍋爐數據至少包括：所述鍋爐歷史狀態數據、燃料燃燒階段參數、灰熔融特性參數、燃料燃燒反應特性參數、煤質參數、一次風流量、二次風流量、煤粉濃度、煤粉流速和煤粉絕對質量流量、爐膛火焰物理特征參數、火焰特征與燃燒工況的對應關系、燃燒工況、鍋爐受熱面熱流分布情況和溫度分布特征；

所述CFD模擬結果至少包括：爐內煤粉燃燒溫度分布、熱負荷分布、煙氣組分濃度分布、煤粉燃燒行程軌跡、受熱面沾污結渣分布、爐膛出口CO濃度分布、飛灰含碳量、NO_x濃度分布、SO_x濃度分布。

3.根據權利要求2所述的鍋爐控制優化方法，其特征在于，所述方法還包括：

在利用所述鍋爐數據進行CFD模擬之后，若所述CFD模擬結果與對應的鍋爐歷史狀態數據不匹配，更新CFD模擬方法和所述鍋爐數據中的鍋爐歷史狀態數據；

利用更新后的CFD模擬方法和鍋爐歷史狀態數據重新進行CFD模擬。

4.根據權利要求3所述的鍋爐控制優化方法，其特征在于，所述方法還包括：

在構建所述鍋爐運行狀態模型之后，將當前鍋爐運行參數輸入所述鍋爐運行狀態模型，獲得當前鍋爐運行參數對應的鍋爐狀態參數；

若當前鍋爐運行參數對應的鍋爐狀態參數與對應的鍋爐實時狀態數據不匹配，更新所述當前鍋爐運行參數下的鍋爐實時狀態數據和所述不同歷史鍋爐運行參數下的鍋爐歷史狀態數據，利用所述CFD模擬結果和更新后的鍋爐實時狀態數據和鍋爐歷史狀態數據重新構建鍋爐運行狀態模型。

5.根據權利要求4所述的鍋爐控制優化方法，其特征在于，所述方法還包括：

在構建所述鍋爐運行狀態模型之后，根據所述鍋爐實時狀態數據、所述鍋爐歷史狀態數據和所述CFD模擬結果構建鍋爐運行狀態預測模型，所述鍋爐運行狀態預測模型用于表征鍋爐運行參數與鍋爐狀態預測參數的對應關系；

根據同一鍋爐運行參數下的鍋爐狀態預測參數和對應的鍋爐狀態參數的差值評估所述優化的優劣。

6.一種鍋爐控制優化系統，其特征在于，所述鍋爐控制優化系統包括：

在線檢測模塊，用于獲取鍋爐數據；

CFD計算模塊，用于利用所述鍋爐數據進行CFD模擬，得到不同鍋爐運行參數下的CFD模擬結果；

ICS智能運行控制系統接口，用于獲取當前鍋爐運行參數下的鍋爐實時狀態數據和不同歷史鍋爐運行參數下的鍋爐歷史狀態數據；

鍋爐運行狀態模型建模模塊，用于根據當前鍋爐運行參數下的鍋爐實時狀態數據、不同歷史鍋爐運行參數下的鍋爐歷史狀態數據和不同鍋爐運行參數下的CFD模擬結果構建鍋爐運行狀態模型，所述鍋爐運行狀態模型用于表征鍋爐運行參數與鍋爐狀態參數的對應關系；

智能控制模塊，用于將實驗鍋爐運行參數輸入所述鍋爐運行狀態模型，獲得與所述實驗鍋爐運行參數對應的實驗鍋爐狀態參數；若所述實驗鍋爐狀態參數符合預設規則，根據所述實驗鍋爐運行參數確定鍋爐的最優運行方式；以及

根據所述鍋爐的最優運行方式運行所述鍋爐。