一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法和锅炉燃烧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法和锅炉燃烧系统，属于锅炉配风技术领域。一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法,步骤包括构建锅炉燃烧系统实体对应的数字孪生体三维模型；获取模型要素对应的实时同步的烟气中O2及水蒸气浓度数据；基于所述实时同步的烟气中O2及水蒸气浓度数据进行仿真分析，以得到仿真结果并展示；根据各个测点获取的O2及水蒸气浓度，实时求取各个测点的局部当量比；将各个测点局部当量比与当量比基准值范围进行比较。本发明专利技术解决了现有对利用一些表征燃尽特性的参数调节燃尽风量，不足以明确表征燃烧状态的问题，通过O2及水蒸气的二元监测实现锅炉配风优化，能够准确识别炉内燃烧状态，确定锅炉工况异常。定锅炉工况异常。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法和锅炉燃烧系统


[0001]本专利技术涉及锅炉配风
，特别涉及一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法和锅炉燃烧系统。

技术介绍

[0002]煤粉锅炉燃烧配风技术是提高锅炉运行安全性、经济性，降低燃烧过程污染物生成的关键技术之一，是锅炉日常运行过程中最重要的调整技术手段。燃煤火力发电厂因新能源并网和用户用电峰值的不同需频繁地进行负荷调整，再加之燃用煤种的多变性，使得锅炉运行往往偏离最佳运行工况，低负荷及快速升降负荷过程中问题更加突出，而锅炉常见问题很多情况下与燃烧不均匀有关，燃烧的不均匀性直接影响锅炉内空气动力场及温度场分布，导致炉膛偏烧，水冷壁局部区域热负荷过高，进而带来结焦加剧、水冷壁高温腐蚀、过热器和再热器热偏差、燃烧效率降低、氮氧化物(NOx)排放量高等问题，对经常进行调峰的燃煤发电机组而言具有普遍性，也是实际生产极为关注的问题；
[0003]现有技术中，如申请号为：CN115095884A公开的基于数字孪生的锅炉精细化配风方法和锅炉系统，配风方法包括：对实体锅炉系统的配风系统中的各二次风喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：构建锅炉燃烧系统实体对应的数字孪生体三维模型；对锅炉燃烧系统的数字孪生体进行跟踪和更新，根据在炉膛顶层燃烧器与燃尽风喷口之间所布设的烟气成分测点，获取模型要素对应的实时同步的烟气中O2及水蒸气浓度数据；基于所述实时同步的烟气中O2及水蒸气浓度数据进行仿真分析，以得到仿真结果并展示；根据各个测点获取的O2及水蒸气浓度，实时求取各个测点的局部当量比；将各个测点局部当量比与当量比基准值范围进行比较；当各个测点中存在测点的局部当量比不在所述当量比基准值范围内，则确定锅炉工况异常，发出告警信息；验证无误后应用于实体。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法，其特征在于：当各个测点中存在测点的局部当量比不在所述当量比基准值范围内，则确定锅炉工况异常，包括：若各个测点的局部当量比低于当量比基准值范围下限，锅炉内燃烧中心存在前移状况；若各个测点的局部当量比高于当量比基准值范围上限，锅炉内燃烧中心存在后移状况；若部分测点的局部当量比高于当量比基准值范围上限，且部分测点的局部当量比低于当量比基准值范围下限，锅炉内燃烧中心存在偏斜状况。3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法，其特征在于，还包括：在确定锅炉工况异常为前移状况或后移状况的情况下，根据各个测点的局部当量比获取平均当量比；所述前移状况是各个测点的局部当量比低于当量比基准值范围下限，所述后移状况是各个测点的局部当量比高于当量比基准值范围上限；根据所述平均当量比调节二次风机的风压及燃尽风门开度。4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法，其特征在于：根据所述平均当量比调节二次风机的风压及燃尽风门开度后，对实体锅炉系统的炉膛顶层燃烧器与燃尽风喷口烟气的含氧量和水蒸气进行监测，根据监测结果对所述选择的数字孪生体模型中的主燃区的过量空气系数进行修正。5.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法，其特征在于：根据所述平均当量比调节二次风机的风压及燃尽风门开度，包括：根据总燃尽风量公式计算煤粉燃烧充分所需的总燃尽风量；将所述平均当量比与所述当量比基准值范围比较，判断煤粉燃烧状态；根据煤粉燃烧状态，结合煤粉充分燃烧所需的总燃尽风量，实时调节二次风机的风压及燃尽风门开度。6.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的锅炉精细化配风方法，其特征在于：通过在炉膛顶层燃烧器与燃尽风喷口之间所布设的烟气成分测点，实时获取烟气中O2及水蒸气
浓度，包括：建立烟气中O2及水蒸气浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宝庚，张建华，孙宝仁，李延怀，孙锋，汪辉，张敏，赖福生，朱安钰，
申请(专利权)人：上海在伊环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：