基于CFD数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CFD数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化系统及方法，系统包括DCS控制系统接口、CFD计算集群、样本数据库集群、智能建模集群、中央处理集群和人机界面，通过对CFD模拟样本和历史运行样本进行存储、建模和优化，实现了机组随电网负荷指令、入炉煤煤质特性、过量空气系数等变化的最优配风方式实时匹配。本发明专利技术中CFD数值模拟技术的使用提高了建模的准确性，优化时可直接调用DCS控制系统实现闭环控制，使配风方式快速响应负荷变化，实现机组燃烧热效率和NOx排放的实时优化。

【技术实现步骤摘要】
基于CFD数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化系统及方法
本专利技术涉及工业锅炉燃烧优化系统，尤其涉及基于CFD数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化系统及方法。
技术介绍
随着国家对火电机组环保要求日趋严格，如何在污染排放满足要求的前提下尽可能提高锅炉燃烧效率，已经成为国内火电机组普遍面临的难题。配风调节作为火电机组燃烧过程中重要的调节方式，是影响锅炉热效率和污染物生成的重要因素。因此，如何更好的调整配风方式成为提高锅炉热效率和降低污染物的重中之重。现有情况下，大多数机组采用串级氧量控制配风，或者通过运行指导原则和人工经验控制配风，这就导致了锅炉燃烧难以稳定在最佳状况，从而造成锅炉效率低、NOx排放量高，甚至出现偏烧，结渣等恶劣情况。因此，亟需一种能够根据负荷、煤质实时调整配风方式的方法，使锅炉在满足污染物排放要求的前提下取得最高燃烧效率。目前针对锅炉配风方式的优化方案主要采用神经网络等智能建模方法，以电厂少量运行数据和实验数据为样本建立锅炉特性模型，根据以上模型采用遗传算法等方法对配风方式进行优化，例如专利ZL03231306.3和专利CN106327021A公开的方法。但是以上方法在进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CFD数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)通过CFD计算集群计算CFD模拟样本；(2)分析并完善历史运行样本；(3)将CFD模拟样本和完善后的电厂实际历史运行样本存储在样本数据库集群中，以供智能建模集群调用；(4)智能建模集群接收来自样本数据库集群中的样本，使用BP神经网络进行训练；(5)在中央处理集群中进行配风方式的优化；(6)建立人机界面以保证运行人员对整个燃烧优化配风系统的监视与控制；所述步骤(1)中，根据优化目标锅炉的实际结构、各受热面布置情况、风道烟道布置情况以及燃烧器喷口类型和位置参数，构建锅炉物理模型，采用计算流体动力学CFD耦合化学...

【技术特征摘要】
1.一种基于CFD数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)通过CFD计算集群计算CFD模拟样本；(2)分析并完善历史运行样本；(3)将CFD模拟样本和完善后的电厂实际历史运行样本存储在样本数据库集群中，以供智能建模集群调用；(4)智能建模集群接收来自样本数据库集群中的样本，使用BP神经网络进行训练；(5)在中央处理集群中进行配风方式的优化；(6)建立人机界面以保证运行人员对整个燃烧优化配风系统的监视与控制；所述步骤(1)中，根据优化目标锅炉的实际结构、各受热面布置情况、风道烟道布置情况以及燃烧器喷口类型和位置参数，构建锅炉物理模型，采用计算流体动力学CFD耦合化学反应方法对炉内燃烧过程进行模拟；采用CFD对燃烧过程进行模拟时，针对不同负荷、入炉煤煤质特性、过量空气系数、磨煤机组合方式和配风方式因素进行模拟，得到相应的飞灰含碳量、NOx排放量参数，并通过热力计算得到锅炉热效率；所述步骤(2)中，通过锅炉燃烧优化调整试验，获取不同运行工况下机组的飞灰含碳量和炉渣含碳量；以负荷、入炉煤煤质特性、氧量、磨煤机组合方式、配风...

【专利技术属性】
技术研发人员：石岩，钟文琪，陈曦，刘燮，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32