渣优化这可以通过以下方法实现是寻找最佳煤粉和二次风门燃尽风门组合,调整均衡燃烧,防治火焰偏斜二是调节炉膛出口温度目标值三是组织合理吹灰优化。炉膛内三个参数测量需要解决炉膛温度场测量炉内浓度测量炉内浓度测量炉膛温度和与锅炉效率污染物排放炉内结渣等等关系密切,它同时还反映了燃烧是否均衡以及燃料质和量变化情况。通过炉膛温度测量可以达到监控炉膛出口温度,防止过热器结焦和管壁过热,防止启动时升温太快和烧坏再热器管干烧,监控炉膛水冷壁吸热量情况,指导吹灰和调整风量,减少过热器和再热器喷水量,再热喷水减,降低煤耗矫正燃烧不均衡,防止两侧烟温汽温偏差,防止侧水冷壁磨损结焦,防止汽包水位两侧严重偏差,防止局部过热而流渣提高燃烧效率,均衡风量分配,优化风煤比,降低,控制火焰中心高度降低污染物排放,防止局部火焰过热,降低生成时成指数级增加,减少脱硝系统运行成本。这些参数对于炉内燃烧状况实时监测和诊断具有十分重要意义。对于炉膛温度场测量,在声波测温装置问世之前还直是个棘手难题。而对于炉内浓度和浓度,课题组将计算智能和炉膛温度场尾部烟道氧量测量等气体分析装置相结合,所研究相关软测量技术能够达到相当好精度。特殊问题不同电厂不同运行人员或不同运行水平,带来个不系统问题,比如有厂,二次风配风长期以来不正常二次风挡板开得很少,甚至几乎不开,结果造成排烟处氧量只有,炉内燃烧严重缺氧,飞灰炉渣可燃物增加还造成主汽温再热汽温降低二次风喷嘴烧坏水冷壁高温腐蚀等系列负作用。有些厂运行人员人为过多压风量,造成低负荷下缺氧燃烧这样做理由是怕熄火,认为风速低点,风量少点,有利于燃烧稳定,很多电厂司炉头脑中都持有这观点。有锅炉主汽温再热汽温直偏低,为了提高汽温,抬高燃烧器倾角,结果造成煤粉在炉内停留时间缩短,机械未完全燃烧热损失增大。问题复杂性以上所述表明在数学上,燃烧系统是个非线性多变量严重耦合复杂问题,对个目标调节会矛盾地影响到其它目标实现,属于多目标优化问题。在测量手段上,需要开创性引入炉膛参数测量设备,给我们运行人员和优化系统配备双火眼金睛。在运行方式上,我们需要对燃烧系统重新认识,合理组织燃烧,真正做到节能减排。也正是在这种思想指导下,我们基于课题组在该方面多年探索探寻和积累,终于研究开发出全新代燃烧优化控制系统。二本项目实施目和意义在火力发电成本中,燃料费用般要占以上,提高锅炉燃烧系统运行水平对机组节能降耗具有重要意义。同时,发电企业面临厂网分开竞价上网电力市场竞争,由于能源紧张导致燃煤价格上涨,进步加大了发电企业生产成本。方面,就供电煤耗来说,根据中国电力企业联合会年全国机组煤耗评比数据,最佳供电煤耗是。机组世界先进水平供电煤耗是。我国当前供电煤耗相当于发达国家年左右平均水平。大部分电厂发电煤耗还有很大提升空间。另方面,我国目前大气污染状况很严重,氮氧化物二氧化碳排放量分别居世界第位和第二位,因此造成了高昂经济成本和环境成本。研究表明大气污染造成经济损失占。造成严重大气污染主要原因也在于我国以燃煤为主能源结构,煤炭能源占整个能源左右,大气污染中烟尘和二氧化碳排放量二氧化硫氮氧化物来自于燃煤。截至年底,中国环境统计煤炭消费总量达到了亿吨,其中火电燃煤量达亿吨,占总煤炭消费以上,成为最大消费途径。燃煤价格上涨和污染排放限制,使国内燃煤电站面临着提高锅炉效率与降低污染排放双重要求,迫切需要面向节能降耗与降低污染安全运行生产过程优化控制与调度方法。锅炉燃烧优化技术能够有效提高机组运行效率,降低发电成本,显著降低锅炉污染物排放,并能够监督保障锅炉安全运行。三国内外在相关领域研究和应用现状燃烧优化控制研究和应用现状早在上世纪八十年代末,美国和日本专家就声波测量炉膛烟气温度进行了研究。声波电站锅炉燃烧是个复杂物理化学过程,涉及到燃烧学流体力学热力学传热传质学等学科领域任何与燃烧相关参数检测与燃烧相关设备改造,都可以称为燃烧优化,包括控制逻辑优化控制模型设计。从锅炉燃烧优化技术角度看,锅炉燃烧优化技术可以分为三类第类通过在线检测锅炉燃烧重要参数,指导运行人员调节锅炉燃烧,这类燃烧优化技术目前在国内占据着主导地位。第二类燃烧优化技术是在基础上,作为锅炉运行监督控制系统,通过采用先进控制逻辑控制算法或人工智能技术,实现锅炉燃烧优化随着先进控制和人工智能技术逐步成熟和在工业上成功应用,这类燃烧优化技术发展迅猛。第三类燃烧优化技术在设备层面,通过对燃烧器受热面等改造实现锅炉燃烧优化调整。上述三类技术在实际中各有优点和应用但其中第二类技术不需要对锅炉设备进行任何改造,能够充分利用锅炉运行数据,在控制基础上,通过先进建模优化控制技术应用,直接提高锅炉运行效率,降低排放,具有投资少风险小效果明显优点,因而成为很多电厂首选燃烧优化技术。近几年来,随着锅炉燃烧在线检测诊断技术发展,许多以前难以测得重要器对个接受器系统来说,不仅简化了系统,更重要是大大减少了锅行得到改进,如提高锅炉效率及减少污染排放,同时满足运行安全性限制要求。燃烧优化系统采用遗传算法来获得最佳定值。是种优化技术,它对生物遗传演化和自然选择进行模拟。本质上,创建计算家族允许交配以及随机变异,将每代中适应性最强基因传给下代。随着时间推移,确定最强或最佳定值族。多目标优化问题,表示氧量次风各风门开度二次风各风门开度燃尽风各风门开度次风压二次风压总燃料量各层煤粉流量燃烧器摆角等组成优化向量表示机组负荷燃煤热值等不可控干扰向量表示飞灰含碳量排烟温度等可控干扰向量表示机组除效率和氮氧化物之外其它约束关系和表示优化操作向量约束范围。通过对这两目标进行加权,我们还可以得到偏重提高效率或者是偏重降低排放优化控制结果。正交试验多因素试验方法,适用于多因素多指标因素间存在交互作用及具有随机误差试验,具有试验工作量小信息量丰富试验方案程序化特点,能够实现对各影响因素进行组合简化试验。将这种试验方法应用于锅炉燃烧优化,能够掌握了解多种因素共同影响,通过合理试验次数分析各因素及其交互作用对试验指标影响,并按其重要程度找出主次关系,确定最佳运行参数。模型自适应技术锅炉燃烧是个非线性动态过程,如果只是建立线性模型或者稳态模型,往往不能进行很好燃烧优化。入炉煤种不稳定,再加上锅炉检修积灰结渣等因素影响,使得在性能试验数据基础上建立锅炉模型失配严重,所以如何利用最新燃烧数据进行模型在线自适应修正和建模显得格外重要,也是成功进行燃烧优化关键。相对于国外燃煤电站锅炉,我国电站锅炉具有煤质多变,负荷变化大特点,导致些进口燃烧优化控制软件在国内应用存在适应性差问题。锅炉燃烧优化系统采用自适应技术,根据锅炉最新燃烧过程更新样本数据,在线修正燃烧优化数学模型,将运行中出现新工况点加入模型,使模型随着时间推移得到不断扩充和完善,同时保证模型与变化锅炉特性相匹配,使燃烧优化系统滚动更新,保证优化效果长期有效。总体方案首先利用历史数据站存储大量来自运行数据,建立锅炉操作变量如氧量设定磨煤机偏置风量偏移量等干扰变量与反应锅炉燃烧经济性安全运行污染物排放控制目标量如锅炉效率飞灰含碳排放等之间多变量非线性动力学模型。采用基于神经网络建模与多目标遗传算法优化系锅炉燃烧优化系统在线进行过程优化,同时在线模型参数可以根据新稳态实时数据或测试数据滚动更新,及时修正更新在线模型参数。离线建模调试结束后,可在线内,因此,目前常见辐射式温度计主要是红外式温度计,它测量表面或区域红外光强度。由于炉膛烟气是气态发光,温度分布不均匀,成分不固定,再加上飞灰颗粒辐射存在,因此,组成光谱波长和穿透力等不确定,从而导致被测区域不确定,测量误差大。由于上述缺点影响了辐射式温度计在锅炉炉膛烟气温度测量领域应用。飞灰颗粒辐射光谱测量这类温度测量系统是利用图像检测炉膛烟气中主要是飞灰颗粒辐射可见光包栝定波长红外光,以提高温度测量上限,经计算机进行极其复杂图象处理,从而得到炉膛内烟气温度分布。由于受飞灰颗粒成分浓度和分布影响,镜头污染以及复杂图象处理算法等影响,测量误差大被测量区域也存在很大不确定性。加上采光系统复杂,结焦或积灰使镜头保养困难,可靠性差,价格昂贵。从而使这类系统在炉膛烟温测量工程实际应用中受到限制。四项目理论和实践依据锅炉燃烧优化本质上是个多目标优化问题。在保证污染排放不超标前提下,追求尽可能高锅炉效率或者在保证锅炉效率定前提下,采用尽可能低污染排放控制策略或者在锅炉效率和污染排放之间达到最佳折中,使综合成本最低。燃烧优化目标是在锅炉负荷煤种以及其它相关设备和参数约束下,实时寻找最优锅炉配风配煤以及有关参数设定值,以达到最佳燃烧运行方式,指导锅炉燃烧调整,提高锅炉燃烧运行效率,降低发电煤耗,同时减少污染物排放,实现锅炉经济环保运行。锅炉燃烧效率和污染物排放特性主要是由两个方面决定锅炉设计制造水平锅炉操作运行水平由此相应地有锅炉燃烧优化技术两种主要方式改造锅炉设计制造水平。燃烧优化技术在设备层面,通过对燃烧器受热面等改造实现锅炉燃烧优化调整。提高锅炉运行操作水平。通过在线检测锅炉燃烧重要参数,指导运行人员调节锅炉燃烧。同时在基础上,作为锅炉运行监督控制系统,通过采用先进控制逻辑控制算法或人工智能技术,实现锅炉燃烧优化。随目前电站锅炉燃烧系统存在的问题共性问题两对矛盾需要解决锅炉效率与污染排放之间的矛盾当我们追求高的锅炉效率的时候,势必要使煤粉在炉内充分燃烧。要达到这目的,则需要提高炉内燃烧温度以及使用较高的过量空气系数,而这两方面都会增加污染的排放。重大影响。下面就对后两部分略做介绍。声波测温工作原理早在上世纪八十年代末,美国和日本专家就声波测量炉膛烟气温度进行了研究。声波测温原理是基于声音传播速度直接随介质温度而变化。图为声波测温系统原理图。图声波测温系统原理图由热力学中气体方程和声学中声波波动方程推导出声波传播速度和介质温度关系如下,其中,声音在介质中传播速度气体常数气体绝热指数气体分子量气体温度温度显示炉膛声波发射器声波接收器测点分布图现场安装测点平面二维温度场分布图温度场立体显示图图声波测温系统框图声波测温系统主要有下列核心技术接线盒主机锅炉声源传声器导管输入出系统信号调理器功率放大器显示器多接收器处理技术个声波发生器发出声波可以有多个接收器同时监听,个控制平台可采用多达个发生器和接受器,比起个发生器对个接受器系统来说,不仅简化了系统,更重要是大大减少了锅。第类技术直接服务于第二类技术。世纪年代末期和年代初期,随着我国电厂节能降耗措施推行,电厂开始普遍关注锅炉燃烧优化技术,通过燃烧优化降低锅炉煤耗,提高火电厂发电效率。世纪年