TOP52基于声波测温的电站锅炉燃烧优化控制系统项目可行性研究报告投资建议书.doc文档免费在线阅读

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，可在线利用模型进行动态优化控制，通过对风粉氧量等影响锅炉燃烧特性操作变量设定值或偏置进行动态优化调整，实现基于多目标锅炉安全运行低排放运行经济运行。

优化模式优化结果可以以开环指导闭环控制两种工作模式与机组控制系统相连接。

开环优化模式锅炉运行优化控制系统将优化结果，即与锅炉运行性能有关各个操作量偏置值，提交给运行人员，由运行人员另个关键问题是缺乏对炉膛燃烧区域火焰中心直接数据获取比如温度场以及浓度值。

由于无法实现对炉膛燃烧参数进行精确测量，无法对炉内燃烧状况进行实时监测和诊断，这导致现有燃烧优化项目完成并投入运技术广泛推广先进控制和人工智能技术逐步成熟及其在工业上成功应用，这类燃烧优化技术发展迅速。

就目前实现燃烧优化方法与手段而言，我们方面需要将先进控制理论完善数学模型与功能强大软件进步实用化，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。

随着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辐射大多不在可见光范围内，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因此，许多电厂实际上已停用。

此外，探针受耐温限制，般仅在锅炉启动时伸入炉膛测量出口烟气温度，当烟温达到定值时，必须马上退出炉膛，因此，其允许使用温度范围和作用也有限。

辐射式温度计众所周知炉膛烟气辐射式温度计和光谱图象检测系统，这些技术存在缺点是接触式伸缩式温度计目前及以上机组锅炉均配供有价格昂贵测量炉膛出口烟气温度伸缩式温度计，但由于探针深入炉膛很长，笨重易变形卡涩，故障率高，同原理测量装置，但由于其固有缺点，应用情况直不佳，甚至大部分锅炉上至今仍是个空白，使锅炉燃烧监控失去了个重要依据。

传统炉膛温度测量装置主要有接触式伸缩式温度计和非接触式两类，而非接触式常见有昂贵，般在四五百万甚至千万人民币不等，而且其服务费用高昂，再加上路途遥远导致难以快速响应客户服务需求。

炉膛温度测量技术现状和缺点正因为炉膛温度测量如此重要，长期来人们进行了大量研究，开发出了各种不工业应用，取得较好成绩。

如德国西门子公司产品美国公司。

但是国外产品对于中国市场来说存在两个方面问题是国外产品不太适应国内电厂实际运行情况二是国外产品价格。

现在，这样界限并不是很明显。

高校科研院所也开始研制影响锅炉燃烧参数检测监测产品。

而企业工程公司也开始关注新控制技术在锅炉燃烧优化上应用。

国外人工智能控制算法已经在电站锅炉燃烧优化上实现了大规模可分为两类。

企业工程公司为类，大都从实用角度出发，重点研究开发影响锅炉燃烧参数测量监测仪表。

高校科研院所侧重于从理论角度出发，重点研究新控制技术在电站锅炉燃烧优化上应用。

不过这样划分并不绝对。

可分为两类。

企业工程公司为类，大都从实用角度出发，重点研究开发影响锅炉燃烧参数测量监测仪表。

高校科研院所侧重于从理论角度出发，重点研究新控制技术在电站锅炉燃烧优化上应用。

不过这样划分并不绝对。

现在，这样界限并不是很明显。

高校科研院所也开始研制影响锅炉燃烧参数检测监测产品。

而企业工程公司也开始关注新控制技术在锅炉燃烧优化上应用。

国外人工智能控制算法已经在电站锅炉燃烧优化上实现了大规模工业应用，取得较好成绩。

如德国西门子公司产品美国公司。

但是国外产品对于中国市场来说存在两个方面问题是国外产品不太适应国内电厂实际运行情况二是国外产品价格昂贵，般在四五百万甚至千万人民币不等，而且其服务费用高昂，再加上路途遥远导致难以快速响应客户服务需求。

炉膛温度测量技术现状和缺点正因为炉膛温度测量如此重要，长期来人们进行了大量研究，开发出了各种不同原理测量装置，但由于其固有缺点，应用情况直不佳，甚至大部分锅炉上至今仍是个空白，使锅炉燃烧监控失去了个重要依据。

传统炉膛温度测量装置主要有接触式伸缩式温度计和非接触式两类，而非接触式常见有辐射式温度计和光谱图象检测系统，这些技术存在缺点是接触式伸缩式温度计目前及以上机组锅炉均配供有价格昂贵测量炉膛出口烟气温度伸缩式温度计，但由于探针深入炉膛很长，笨重易变形卡涩，故障率高，因此，许多电厂实际上已停用。

此外，探针受耐温限制，般仅在锅炉启动时伸入炉膛测量出口烟气温度，当烟温达到定值时，必须马上退出炉膛，因此，其允许使用温度范围和作用也有限。

辐射式温度计众所周知炉膛烟气辐射大多不在可见光范围内，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。

随着技术广泛推广先进控制和人工智能技术逐步成熟及其在工业上成功应用，这类燃烧优化技术发展迅速。

就目前实现燃烧优化方法与手段而言，我们方面需要将先进控制理论完善数学模型与功能强大软件进步实用化，另个关键问题是缺乏对炉膛燃烧区域火焰中心直接数据获取比如温度场以及浓度值。

由于无法实现对炉膛燃烧参数进行精确测量，无法对炉内燃烧状况进行实时监测和诊断，这导致现有燃烧优化项目完成并投入运行之后取得效果基本上都不是很显著。

众所周知，依靠传统测量仪表例如氧化锆探头探头无法在炉膛燃烧区域直接测量，获得数据。

因为它们在摄氏炉温下都会熔化。

要想获得这些数据，现有做法是在锅炉尾部烟道空气预热器附近安装氧化锆探头，获取间接数据，再结合热力试验经验公式从而修正推算出炉膛燃烧区域温度浓度。

由于炉膛漏风氧化锆仪表随机误差以及其它锅炉缺陷，注定这种推算值与实际测量值有很大偏差，锅炉燃烧优化系统采用这种有很大误差数据后，必然导致优化效果大打折扣。

炉膛内是否均衡燃烧是实现锅炉最优效率最优经济指标绝对前提，而这又追溯到风粉是否在燃烧前均匀混合如何取得最优风粉比动态值。

而这些重要数据缺乏给实时燃烧优化控制带来极大难题与挑战。

依照传统优化调节方法与测量手段，在做优化调整之前无法得知这些工况具体数据，而调整之后又无法及时准确地验证优化效果。

在声波测温诊断系统发明之后，这些问题便迎刃而解。

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