一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法及系统，所述方法包括在锅炉炉膛上易腐蚀区域上和省煤器出口处分别设置多个CO测点；建立锅炉的参数预测模型；建立风门开度数据集；将锅炉实时运行数据代入参数预测模型中，计算得到风门开度数据集各优化值下锅炉的参数预测值；计算锅炉的实时锅炉效率；将风门开度数据集各优化值下的锅炉参数预测值与锅炉的实时锅炉效率、锅炉的实时SCR脱硝系统入口处NOx的浓度和各CO测点处的实时CO浓度相对比，对锅炉风门的开度进行调整。本发明专利技术提供了一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法及系统，针对实时运行工况给出当前风门开度建议。议。议。

【技术实现步骤摘要】
一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电站锅炉燃烧优化与自动控制领域。更具体地说，本专利技术涉及一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法及系统。

技术介绍

[0002]燃煤锅炉作为火力发电的最为重要的组成部分，其性能直接影响燃煤电站运行。燃煤锅炉中普遍存在着严重的高温腐蚀，导致水冷壁钢材的腐蚀，严重时将导致水冷壁爆管，直接影响了燃煤电站的高效安全连续性运行，因此燃煤锅炉防高温腐蚀至关重要。通常，锅炉高温腐蚀与炉内H2S浓度直接相关，但炉内严苛的高温环境影响了其直接测量。目前已有研究表明锅炉炉内H2S浓度与CO浓度存在着强烈的正相关性，且现今CO在线检测设备已进入商业化生产，但目前如何通过炉膛内部CO来监测调整锅炉运行进行高温腐蚀尚无高效精细智能化方法。专利技术专利CN105605563A公开了一种墙式切圆锅炉水冷壁高温腐蚀监测控制装置及方法，但其仅提出了在炉膛内部加装CO传感器，并且根据人为经验简单地将CO浓度高的部位附近风门开度进行调整。专利技术专利CN109595586A公开了一种基于CO在线检测的防锅炉高温腐蚀的燃烧优化方法及系统，但其也仅提出了CO布置原则，并根据经验和实验提出了一种有限的风门调整方法。可见，两者均主要依据有限的经验和实验进行调整，并未针对锅炉运行数据进行充分挖掘来高效调整控制高温腐蚀。再者，智慧电厂已成为当今的发展趋势，电厂运行已趋向于高效化、精细化和智能化，因此亟待发展基于锅炉大数据的智能化防高温腐蚀方法及策略。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法及系统，旨在充分挖掘锅炉的历史运行数据，智能化地针对实时运行工况给出当前风门开度建议，改善锅炉高温腐蚀，提升电厂经济性和安全性。
[0004]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法，包括：
[0005]在锅炉炉膛上易腐蚀区域上和省煤器出口处分别设置多个CO测点，以获取各位置实时CO浓度；
[0006]根据锅炉历史运行数据，建立锅炉的参数预测模型；
[0007]建立风门开度数据集，所述风门为二次风门，其开度数据集包括所有风门开度的多个优化值A
ij
，i＝1、2、
…
、m，j为对象锅炉二次风门的序号，j＝1、2、
…
、n，m和n为正整数，且|A
0j-A
ij
|≤10％，其中A
0j
为风门的当前开度，且0≤A
ij
≤100％；
[0008]将锅炉实时运行数据代入所述参数预测模型中，计算得到所述风门开度数据集各优化值下锅炉的锅炉效率预测值、锅炉的SCR脱硝系统入口处NOx的浓度预测值和各CO测点处的CO浓度预测值；
[0009]根据锅炉实时运行数据，计算锅炉的实时锅炉效率；
[0010]将所述风门开度数据集各优化值下的锅炉效率预测值、锅炉SCR脱硝系统入口处NOx的浓度预测值和各CO测点处的CO浓度预测值分别与锅炉的实时锅炉效率、锅炉的实时SCR脱硝系统入口处NOx的浓度和各CO测点处的实时CO浓度相对比，从而对锅炉风门的开度进行调整。
[0011]优选的是，所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法中，所述锅炉历史运行数据和所述锅炉实时运行数据均包括锅炉负荷、煤质参数、锅炉给煤量、锅炉各风门开度、飞灰和底渣含碳量、尾部CO浓度、尾部氧量和排烟温度。
[0012]优选的是，所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法中，建立锅炉的参数预测模型时，包括：
[0013]采用神经网络模型构建锅炉的参数预测初始模型；
[0014]获取一段时间内的锅炉历史运行数据以及各CO测点的CO浓度、锅炉SCR脱硝系统入口处NOx的浓度和锅炉效率，以锅炉历史运行数据作为输入样本，各CO测点的CO浓度、锅炉SCR脱硝系统入口处NOx浓度和锅炉效率为期望输出，输入到所述参数预测初始模型中进行训练，得到所述参数预测模型。
[0015]优选的是，所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法中，对锅炉各风门的开度进行调整时，包括：
[0016]计算当前锅炉炉膛内CO浓度的平均值，以及所述风门开度数据集各优化值下锅炉炉膛内CO浓度的平均值，若所述风门开度数据集各优化值下锅炉炉膛内CO浓度的平均值均大于当前锅炉炉膛内CO浓度的平均值，则维持风门现有开度保持不变，否则选出所有不大于当前锅炉炉膛内CO浓度平均值的锅炉炉膛内CO浓度平均值所对应的风门开度优化值组成第一数据集；
[0017]比较所述第一数据集各优化值下的锅炉效率预测值与锅炉的实时锅炉效率，若所述第一数据集各优化值下的锅炉效率预测值均小于锅炉的实时锅炉效率，则选择其中锅炉效率预测值最大时所对应的优化值作为风门的开度，否则选出所有不小于锅炉的实时锅炉效率的锅炉效率预测值所对应的风门开度优化值组成第二数据集；
[0018]比较所述第二数据集各预测值下的锅炉SCR脱硝系统入口处NOx的浓度预测值与锅炉的实时SCR脱硝系统入口处NOx的浓度，若所述第二数据集各优化值下的锅炉SCR脱硝系统入口处NOx的浓度预测值均大于锅炉的实时SCR脱硝系统入口处NOx的浓度，则选择其中锅炉SCR脱硝系统入口处NOx的浓度预测值最小时所对应的优化值作为风门的开度，否则选出所有不大于锅炉的实时SCR脱硝系统入口处NOx浓度的锅炉SCR脱硝系统入口处NOx浓度预测值所对应的风门开度优化值组成第三数据集；
[0019]计算所述第三数据集各预测值下锅炉炉膛内CO浓度的平均值，选择其中锅炉炉膛内CO浓度平均值最小时所对应的风门开度优化值作为风门的目标开度。
[0020]优选的是，所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法中，所述A
ij
包括：A
0j
、A
0j
±
10％、A
0j
±
5％的所有组合。
[0021]优选的是，所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法中，锅炉炉膛内的主燃区和燃尽区各至少具有一个CO测点。
[0022]优选的是，所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法中，省煤器出口处至少具有两个CO测点。
[0023]本专利技术还提供一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制系统，采用上述的锅炉风门开度控制方法，包括控制器、处理器和显示装置，所述控制器与锅炉的控制系统电连接，所述控制器和显示装置分别与所述处理器电连接。
[0024]优选的是，所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制系统中，还包括存储装置，所述存储装置与所述处理器电连接。
[0025]优选的是，所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制系统中，所述控制器为DCS控制器。
[0026]本专利技术针对目前燃煤电站锅炉高温腐蚀燃烧优化方法低效粗糙的问题，提供了一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法及系统，基于锅炉长期运行的历史数据，利用有监督的自学习神经网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法，其特征在于，包括：在锅炉炉膛上易腐蚀区域上和省煤器出口处分别设置多个CO测点，以获取各CO测点实时的CO浓度；根据锅炉历史运行数据，建立锅炉的参数预测模型；建立风门开度数据集，所述风门为二次风门，其开度数据集包括所有二次风门开度的多个优化值A
ij
，i＝1、2、
…
、m，j为对象锅炉二次风门的序号，j＝1、2、
…
、n，m和n均为正整数，且|A
0j-A
ij
|≤10％，其中A
0j
为风门的当前开度，且0≤A
ij
≤100％；将锅炉实时运行数据代入所述参数预测模型中，计算得到所述风门开度数据集各优化值下锅炉的锅炉效率预测值、锅炉的SCR脱硝系统入口处NOx的浓度预测值和各CO测点处的CO浓度预测值；根据锅炉实时运行数据，计算锅炉的实时锅炉效率；将所述风门开度数据集各优化值下的锅炉效率预测值、锅炉SCR脱硝系统入口处NOx的浓度预测值和各CO测点处的CO浓度预测值分别与锅炉的实时锅炉效率、锅炉的实时SCR脱硝系统入口处NOx的浓度和各CO测点处的实时CO浓度相对比，从而对锅炉风门的开度进行调整。2.如权利要求1所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法，其特征在于，所述锅炉历史运行数据和所述锅炉实时运行数据均包括锅炉负荷、煤质参数、锅炉给煤量、锅炉各风门开度、飞灰和底渣含碳量、尾部CO浓度、尾部氧量和排烟温度。3.如权利要求2所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法，其特征在于，建立锅炉的参数预测模型时，包括：采用神经网络模型构建锅炉的参数预测初始模型；获取一段时间内的锅炉历史运行数据以及各CO测点的CO浓度、锅炉SCR脱硝系统入口处NOx的浓度和锅炉效率，以锅炉历史运行数据作为输入样本，各CO测点的CO浓度、锅炉SCR脱硝系统入口处NOx的浓度和锅炉效率为期望输出，输入到所述参数预测初始模型中进行训练，得到所述参数预测模型。4.如权利要求1所述的一种防高温腐蚀的锅炉风门开度控制方法，其特征在于，对锅炉各风门的开度进行调整时，包括：计算当前锅炉炉膛内CO浓度的平均值，以及所述风门开度数据集各优化值下锅炉炉膛内CO浓度的平均值，若所述风门开度数据集各优化值下锅炉炉膛内CO浓度的平均值均大于当前锅炉炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏胜，任强强，向军，胡松，汪一，江龙，吴运凯，王中辉，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：