燃煤电站锅炉受热面灰污监测与智能吹灰控制技术

在分析电站锅炉受热面积灰结渣危害和定时定量顺序吹灰方式不足的基础上,详细介绍了锅炉不同受热面积灰结渣的监测方法,包括炉膛水冷壁灰污监测中的炉膛出口烟气温度法、热流计法、水冷壁背火侧温差法及基于声学测温的炉膛局部污染监测方法,采用洁净因子的对流及半对流半辐射受热面灰污监测技术,以及回转式空气预热器受热面灰污监测技术。论述了智能算法在锅炉吹灰优化方面的应用现状及国外大型公司吹灰优化的产品及技术路线。

基于声学测温与最小二乘支持向量机的锅炉炉膛灰污监测方法

研究电站锅炉炉膛灰污监测问题,提出了基于声学测温和最小二乘支持向量机的电站锅炉炉膛灰污监测方法。该方法采用声学测温装置获得实际运行状态下锅炉炉膛出口烟温,用最小二乘支持向量机获得实际运行状态下锅炉炉膛清洁时的潜在炉膛出口烟温,运用上述两参数定义灰污特征参数来表征锅炉炉膛整体灰污状况。建立了监测模型,从电厂采集数据对模型进行了训练和验证,并对获得的灰污特征参数进行了分析,结果表明:基于声学测温和最小二乘支持向量机的锅炉炉膛灰污监测方法可以较准确地实现电站锅炉炉膛的灰污监测,为炉膛的吹灰优化打下了良好的基础。

燃煤电站锅炉受热面灰污监测研究

锅炉受热面积灰和结渣会导致锅炉运行的安全性和经济性下降。定义了新的受热面清洁因子,考虑了锅炉各受热面清洁时与灰污平衡时工质进出口焓升的变化,该清洁因子能够更显著地反映出受热面的灰污程度。应用BP神经网络预测不同工况下锅炉各受热面的工质焓升极大值与极小值,实时计算出锅炉各受热面的灰污状况,可指导和优化锅炉吹灰操作,并以屏式过热器为例进行了验证。

基于主成分分析的电站锅炉受热面灰污监测方法

目前我国电站锅炉的吹灰一般基于操作规程定期进行,可能导致受热面欠吹或过吹,影响电厂的经济性运行。为此提出一种基于主成分分析法的电站锅炉受热面灰污监测方法。以某660 MW电厂的屏式过热器、高温再热器和低温再热器为例,首先选取影响受热面换热的运行参数;对获取的机组运行数据进行异常值筛选和剔除,并将数据划分为训练集和测试集;然后采用PCA方法获得运行数据的主成分;最后通过测试集SPE统计量与训练集SPE统计量的控制限进行比较,判断受热面灰污情况。通过对比同一数据源机理建模的洁净因子验证可知,所提出的方法可以有效准确地对电站锅炉受热面进行灰污在线监测。

660 MW锅炉受热面灰污监测及智能吹灰系统实践应用

燃煤锅炉常规吹灰方式认为锅炉受热面积灰结渣过程是时间的线性函数,常规吹灰主要通过时间判断易造成蒸汽的浪费以及过量吹灰减薄周围受热面,存在一定的安全隐患和成本提高。在分析锅炉受热面积灰结渣的危害和定时定量顺序吹灰方式的不足的基础上,结合受热面灰污监测技术提出了对应的智能吹灰优化策略在2号锅炉上实施应用。结果表明,采用灰污监测与智能吹灰指导系统后,年降低燃料量约为1400 t,年降低燃料投入约119万元。按需合理吹灰,每年单台机组减少吹灰蒸汽介质损耗为5%~10%,可为电用厂带来60万元经济节省,合计实施智能吹灰优化指导系统后单台机组可为电厂每年带来将近179万元的收益。锅炉受热面灰污监测及智能吹灰系统能在“最恰当”的时刻进行吹灰,将给火电厂带来良好的经济效益和社会效益。

大型火电锅炉对流受热面灰污监测试验研究

利用电厂DCS系统中已有的测点数据以及在炉上新添加的少量工质侧和烟气侧测点数据,以锅炉整体及局部、能量和质量平衡原理为基础,对各主要对流受热面的热损失和热效率进行计算。分析管壁蓄热量在锅炉变负荷过程中对热量平衡的影响,在灰污因子计算中考虑金属管壁蓄热量,提出锅炉变负荷灰污因子计算模型;分析负荷变化对灰污因子计算的影响,结合原有的稳态灰污因子计算模型,建立动静态结合的锅炉受热面灰污监测模型;开发灰污监测软件在塔山电厂600MW火电机组锅炉上指导吹灰。

锅炉对流受热面灰污监测研究

为了提高电站锅炉对流受热面灰污监测的准确性,更好地进行吹灰优化,提出了基于最小二乘支持向量机的锅炉对流受热面灰污监测方法。以天津北疆电厂1 000 MW机组锅炉为例,建立监测模型,分析了模型建立过程中输入参数的选择、数据的采集与筛选、数据的预处理、核函数的选择等。结果表明:此模型监测结果与电厂的实际吹灰操作一致,能够较准确地实现电站锅炉受热面的灰污监测,为电厂进一步地吹灰优化打下了良好的基础。

基于声学测温的电站锅炉水冷壁局部灰污监测研究

针对锅炉水冷壁局部灰污监测这一难点问题,引入了新的清洁因子,将此问题转化为声学测温问题。开发研制了水冷壁局部灰污在线监测系统,并在国内某300 MW锅炉上进行了试验研究,取得了水冷壁贴壁声线上的烟气温度,重建了锅炉炉膛截面温度场。研究表明:新的清洁因子可以用来监测水冷壁局部灰污状况;由于声波弯曲效应,测得的贴壁声线的平均烟气温度比水冷壁向火测温度高130℃左右,贴壁烟温的变化可以用其来代表水冷壁壁温的变化;重建的温度场可以实时准确地观测火焰中心在炉内的移动;为锅炉灰污监测和智能吹灰提供重要的参考。

基于灰污状态监测的600MW超临界锅炉吹灰试验研究

对燃煤电站锅炉的受热面进行按需吹灰成为当前吹灰工作的热点,介绍了在某600 MW超临界机组上开发的锅炉受热面灰污状况在线监测系统,列举了全程吹灰方式和优化吹灰方式的对比试验结果。利用监测系统实现选择性吹灰,可以在保证吹灰效果的前提下有效降低吹灰蒸汽损耗,提高锅炉运行经济性,防止吹灰不当造成的管壁过度磨损。

燃煤锅炉受热面灰污监测与吹灰优化

提出了一种锅炉受热面灰污监测与吹灰优化方法。该方法利用神经网络建立锅炉清洁受热面换热模型,在此基础上运用非线性动态规划技术进行受热面吹灰周期的优化。在扬子石化公司热电厂#8锅炉上进行了现场测试,结果表明所提出的方法是有效的。

锅炉对流面灰污监测和吹灰优化控制策略的研究

在介绍积灰危害和吹灰系统现存问题的基础上,详细分析了灰污监测原理,比较了现有监测技术和优化控制技术,并提出了改进的思路.

旋笛式声波吹灰器在CFB锅炉尾部烟道的应用

当前国内仍有大量的燃煤锅炉烟道使用蒸汽吹灰器,在实际应用中,对于某些工作环境较差的受热面,蒸汽吹灰器的工作效果较差。结合某电厂1号锅炉的优化改造工作,对改造前后的吹灰器工作效果进行了对比,验证了旋笛式声波吹灰器在CFB锅炉尾部烟道的应用优势。

电站锅炉受热面灰污沉积模型

根据锅炉烟道内颗粒沉积的实际状况,基于沉积体的散体力学性能和凹凸表面特征,研究了颗粒与沉积体之间的惯性碰撞沉积机制。通过分析颗粒与沉积散体间的倾斜碰撞沉积特征,分别建立了切向和法向沉积子模型,提出临界黏附角和临界反弹速度准则。以铜粒子碰撞沉积体为对象进行算例分析,模型预测与实验结果基本一致。采用该模型对某电厂省煤器换热管积灰过程进行计算流体力学(computation fluid dynamics,CFD)模拟仿真,仿真结果验证了此沉积模型的有效性,该模型能准确反映换热管的实际积灰分布特征。

电站锅炉受热面灰污剥离模型

基于散体内力的传递特性和沉积颗粒的受力分析,研究了沉积颗粒的剥离机制。根据烟道内飞灰颗粒的惯性输运沉积特性,建立了颗粒与沉积散体间的惯性碰撞剥离模型,并提出了沉积颗粒的临界剥离速度准则。结合灰污沉积模型,获得了受热面灰污增长综合模型。以铜粒子惯性碰撞沉积为对象进行算例分析,模型预测结果与实验数据基本相符。采用该模型完成了某电厂省煤器换热管积灰的计算流体动力学(computation fluiddynamics,CFD)模拟仿真,仿真结果验证了此灰污增长综合模型的有效性。该模型能准确反应实际受热面灰污的分布和增长特征,同时揭示了颗粒速度对灰污增长周期有较大的影响。

基于清洁因子模型的炉膛结渣污染监测的研究

进行了电站锅炉受热面污染监测的研究,主要针对锅炉炉膛辐射受热面结渣的问题,采用炉膛清洁因子作为灰污监测模型,基于声学测温技术直接测量炉膛出口烟温,并且通过热力计算和结渣分析,建立炉膛出口烟温、炉膛清洁因子、结渣状态三者之间的对应关系,由清洁因子的数值判断炉膛结渣状况。计算分析结果表明,炉膛清洁因子模型能够达到有效的炉膛结渣实时监测,作为判定指标帮助实现电站锅炉的吹灰优化运行。

锅炉省煤器积灰在线监测研究

为了实现锅炉积灰的在线实时监测,对受热面按需吹灰提供理论指导与优化,采用机理方法建立了灰污监测模型。针对热平衡在变工况下失效的问题,对热平衡公式进行修正,并在此基础上建立了动态灰污监测模型。为了便于电厂运行人员进行吹灰判断,利用MATLAB与组态王开发了省煤器积灰在线监测系统。利用黔西某电厂300MW机组省煤器的离线数据对两种模型进行仿真,结果表明:在负荷稳定时,两种模型的计算结果一致;在负荷波动时,动态灰污监测模型相比稳态模型能够更加准确的反映出受热面的灰污变化趋势,具有更好的负荷适应性,因此实际运行中可依据动态清洁因子结合锅炉运行状况做出吹灰判断。

电站锅炉智能吹灰控制系统研究与工程设计

针对燃煤电站锅炉定时定量吹灰模式存在的问题,阐述了智能吹灰控制系统研究的必要性及研究现状。结合锅炉受热面灰污动态监测和吹灰优化控制的基本原理,讨论智能吹灰优化控制系统的应用形式与应用效果,分析工程设计中设置智能吹灰控制系统对热工测点设置和控制系统接口的影响,为以后智能吹灰的应用设计提供借鉴和参考。

燃煤电厂锅炉吹灰技术应用和研究探讨

为了促进国内燃煤电厂锅炉吹灰系统的改善和革新以及满足日益增长的机组运行优化需求,本文在论述炉内吹灰系统使用现状的基础上,针对吹灰系统运行中存在的各方面不足,从吹灰器、灰污监测以及吹灰策略三个部探讨了优化吹灰的应用、研究现状和发展方向。国内在该领域起步较晚,各电厂的吹灰系统在运行中还存在着诸多不足,特别是在灰污监测技术上相对欠缺,但近年来各机构在优化吹灰的应用和研究上都有所突破,逐步拉近了与欧美发达国家之间的差距。文章还提出了促进国内吹灰技术进一步发展的合理化建议,旨在为电力生产企业实现节能减排的可持续发展提供科学的参考和借鉴。

液态排渣锅炉高温受热面结焦及积灰问题的分析与对策

为提高四角喷燃液态排渣锅炉运行的安全性和经济性,从锅炉原理和实际运行情况对锅炉高温受热面的积灰与结焦问题进行了分析,并提出了解决办法,同时提出了一种基于热力学模型的受热面积灰状态实时监测方法。

锅炉吹灰优化控制系统的研究与应用

根据600 MW机组锅炉吹灰系统的现状,提出基于受热面灰污监测的新型智能吹灰优化系统,详细介绍吹灰优化系统的设计思路及现场实施过程。通过一系列的吹灰试验,对锅炉监测数据的准确性进行校核,并对新建立的吹灰优化模型进行了修正。实际应用表明,该吹灰系统能够改善锅炉受热面的结渣状况,提高锅炉的安全经济运行性能。