[發明專利]飛灰含碳量軟測量方法及燃煤鍋爐燃燒優化方法和系統

在審

• 申請號: 202110406405.5
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113283052A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 蘇勝;舒淘;任強強;王中輝;謝玉仙;向軍;胡松;汪一;江龍;徐俊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 徐琪琦

本發明公開了一種飛灰含碳量軟測量方法及燃煤鍋爐燃燒優化方法和系統，飛灰含碳量軟測量方法包括以下步驟：步驟1、采集多個基本工況下的燃煤鍋爐的歷史運行參數，并建立多個基本工況下的歷史煙道CO濃度與歷史飛灰含碳量之間的關聯關系；步驟2、確定燃煤鍋爐的實時工況和實時運行參數，并根據實時運行參數和所述步驟1中建立的關聯關系計算對應實時工況下的實時飛灰含碳量。本發明基于燃煤鍋爐的飛灰含碳量提出了一種鍋爐燃燒優化方法，從而根據燃煤鍋爐的實時飛灰含碳量調整鍋爐的總風量，最終實現了鍋爐燃燒的優化，提高了鍋爐燃燒性能。

技術領域

本發明涉及燃燒設備技術領域，具體涉及飛灰含碳量軟測量方法及燃煤鍋爐燃燒優化方法和系統。

背景技術

近些年，環境問題與能源問題的關注度越來越高，發電行業作為我國能源消耗大戶，如何盡可能地提升電站鍋爐的效率成為了亟需解決的熱點問題，提高鍋爐效率不僅可以提高電廠的經濟效益，而且可以提高能源使用效率，節約資源。飛灰含碳量是衡量鍋爐燃燒效率的重要參數之一，對飛灰含碳量的在線監測有利于指導現場運行人員及時調整鍋爐總風量來提升電廠運行的經濟效率。

現有技術已經公開了如何測得飛灰含碳量的方法，例如公開號為CN102778538A的中國發明專利公開了基于改進支持向量機的鍋爐飛灰含碳量軟測量方法、公開號為CN112446156A的中國發明專利開了一種基于爐膛飛灰停留時間的電站鍋爐飛灰含碳量的測量方法。

且現有技術中沒有揭露如何利用飛灰含碳量指導鍋爐的優化燃燒，其他飛灰含碳量測量普遍為離線測量，這類方法滯后性強且誤差大，不僅維護成本高，而且無法及時指導現場工作人員對鍋爐的燃燒進行優化。

發明內容

為解決上述技術問題，本申請提供了燃煤鍋爐飛灰含碳量軟測量方法及一種基于飛灰含碳量軟測量方法的燃煤鍋爐燃燒優化方法和系統，實現了飛灰含碳量在線監測，并可根據飛灰含碳量實時優化鍋爐燃燒性能。

飛灰含碳量軟測量方法，包括以下步驟：

步驟1、采集多個基本工況下的燃煤鍋爐的歷史運行參數，并建立多個基本工況下的歷史煙道CO濃度與歷史飛灰含碳量之間的關聯關系；

步驟2、確定燃煤鍋爐的實時工況和實時運行參數，并根據實時運行參數和所述步驟1中建立的關聯關系計算對應實時工況下的實時飛灰含碳量。

優選地，多個基本工況均對應一個鍋爐典型負荷和煤質揮發分的一個典型區間范圍，且多個鍋爐典型負荷在燃煤鍋爐運行負荷的區間范圍內間隔分布，煤質揮發分的多個典型區間范圍在煤質揮發分的區間范圍內均勻分布。

優選地，當所述步驟2中確定的燃煤鍋爐的實時鍋爐負荷屬于鍋爐典型負荷時，則將實時運行參數代入在相同煤質揮發分的典型區間范圍和相同鍋爐典型負荷條件下建立的的關聯關系中，計算實時飛灰含碳量；

當所述步驟2中確定的燃煤鍋爐的實時鍋爐負荷不屬于鍋爐典型負荷時，則將所述實時運行參數代入在相同煤質揮發分的典型區間范圍和相鄰兩個鍋爐典型負荷建立的兩個關聯關系中，并計算得到兩個相鄰基本工況下的飛灰含碳量，再將兩個相鄰基本工況下的飛灰含碳量進行插值計算得到實時飛灰含碳量。

優選地，多個所述鍋爐典型負荷包括鍋爐負荷50％，且當燃煤鍋爐的實時鍋爐負荷小于50％時，直接將實時運行參數代入在相同煤質揮發分的典型區間范圍和鍋爐負荷為50％時建立的關聯關系中計算實時飛灰含碳量。

優選地，所述鍋爐典型負荷包括鍋爐負荷50％、75％和100％，所述燃煤鍋爐在任意一個基本工況下的飛灰含碳量與煙道CO濃度之間的關聯關系為：

N＝f(c)，

則當燃煤鍋爐的實時鍋爐負荷不屬于鍋爐典型負荷且屬于同一個煤質揮發分的典型區間范圍內，

當鍋爐負荷x≤50％時，N＝f₅₀(c)；