[發(fā)明專利]一種基于分段閾值提升鍋爐吹灰大收益的優(yōu)化方法

在審

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• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN114091734A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉凱銳;金宏偉;屠海彪;孫永平;張震偉;楊勤;姜志鋒;陸金奇;郭鼎;傅駿偉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江浙能技術(shù)研究院有限公司;浙江浙能臺州第二發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發(fā)明涉及一種基于分段閾值提升鍋爐吹灰大收益的優(yōu)化方法，包括步驟：采集機(jī)組運(yùn)行的歷史吹灰數(shù)據(jù)；計(jì)算并劃分鍋爐受熱面污染因子的變化區(qū)間，獲取鍋爐受熱面平均積灰速率；根據(jù)負(fù)荷變化規(guī)律動態(tài)安排吹灰進(jìn)程。本發(fā)明的有益效果是：采用時間序列預(yù)測等算法進(jìn)行建模，精確獲取了穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)工況下的鍋爐受熱面污染因子；鍋爐受熱面污染因子根據(jù)歷史數(shù)據(jù)挖掘和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合進(jìn)行分段，實(shí)施三級閾值段；在不同的閾值段內(nèi)，實(shí)施不同的吹灰規(guī)則，不但確保了受熱面清潔，還降低了受熱面超溫次數(shù)和幅度，降低主再熱汽溫的極差和方差，增加了鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行時長，進(jìn)而提升鍋爐吹灰大收益；本發(fā)明不限于高溫再熱器，也可適用于其他鍋爐受熱面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鍋爐節(jié)能、風(fēng)險防控和策略控制等領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分段閾值提升鍋爐吹灰大收益的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

目前燃煤電站鍋爐各受熱面包括水冷壁、過再熱器和空預(yù)器等設(shè)備，會由于燃燒、灰渣和其他礦物成分產(chǎn)生積灰、結(jié)渣等問題，增加熱阻，降低受熱面?zhèn)鳠崃浚绊戝仩t效率，增加煤耗；若積灰不及時清理，還會大渣掉落，嚴(yán)重可能產(chǎn)生非停或設(shè)備損壞等故障。局部積灰和結(jié)渣，還會產(chǎn)生受熱面熱偏差，造成汽溫、壁溫超溫、晃動大，還會影響鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。因此，保持受熱面清潔是重中之重，目前大部分燃煤電站鍋爐采用定期定時或經(jīng)驗(yàn)吹灰方式，時效性較差，還會造成某部分受熱面過度吹灰或另一部受熱面吹灰不足。總之，這些問題會直接造成受熱面偏差大、換熱效率低和汽溫汽壓大幅度波動等異常。部分燃煤電站鍋爐采用了基于受熱面污染狀態(tài)的智能吹灰系統(tǒng)，動態(tài)監(jiān)測受熱面污染狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)“高效”“精確”吹灰，也保證了受熱面清潔。但是，目前電網(wǎng)實(shí)時動態(tài)調(diào)整機(jī)組負(fù)荷，為保證鍋爐運(yùn)行安全性，受熱面吹灰時對負(fù)荷也有一定要求。一味的追求“高效”“精確”吹灰，會出現(xiàn)負(fù)荷滿足需求時，系統(tǒng)不建議吹灰；而系統(tǒng)建議吹灰時，負(fù)荷不滿足要求；進(jìn)而會造成吹灰進(jìn)程延后，造成鍋爐各受熱面集中投運(yùn)吹灰器事件，會對鍋爐和機(jī)組穩(wěn)定高效運(yùn)行產(chǎn)生比較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于分段閾值提升鍋爐吹灰大收益的優(yōu)化方法。

這種基于分段閾值提升鍋爐吹灰大收益的優(yōu)化系統(tǒng)，包括：賦能智能電廠應(yīng)用系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)、PI系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、吹灰器、通訊纜接網(wǎng)絡(luò)、機(jī)柜、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)和吹灰優(yōu)化閉環(huán)控制系統(tǒng)；其中吹灰優(yōu)化閉環(huán)控制系統(tǒng)用于通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通訊纜接網(wǎng)絡(luò)、機(jī)柜等軟硬件獲取賦能智能電廠應(yīng)用系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)、PI系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)上的鍋爐受熱面壁溫、煙溫和其他主要參數(shù)。

這種基于分段閾值提升鍋爐吹灰大收益的優(yōu)化系統(tǒng)的優(yōu)化方法，包括以下步驟：

步驟1、采集機(jī)組運(yùn)行的歷史吹灰數(shù)據(jù)：對于現(xiàn)場已有的煙溫測點(diǎn)，采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時采集已有煙溫測點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，對于現(xiàn)場沒有煙溫測點(diǎn)，根據(jù)換熱量實(shí)時推算溫度數(shù)據(jù)；采用數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)確定各受熱面理論傳熱系數(shù)和實(shí)際傳熱系數(shù)，實(shí)時計(jì)算鍋爐各受熱面污染因子；

步驟2、計(jì)算并劃分鍋爐受熱面污染因子的變化區(qū)間，獲取鍋爐受熱面平均積灰速率；

步驟3、為保證吹灰控制策略實(shí)施的穩(wěn)定和準(zhǔn)確性，定義μ_ss為其中一個鍋爐受熱面實(shí)時污染因子，采用吹灰優(yōu)化閉環(huán)控制系統(tǒng)來統(tǒng)計(jì)各鍋爐受熱面吹灰時間和時間間隔，根據(jù)負(fù)荷變化規(guī)律動態(tài)安排吹灰進(jìn)程；根據(jù)一級污染因子閾值μ₁、二級污染因子閾值μ₂和三級污染因子閾值μ₃制定優(yōu)化策略：

當(dāng)μ_minμ_ss≤μ₁時，判斷結(jié)果為鍋爐受熱面清潔，不建議吹灰；