基于人工智能和数值模拟的超临界锅炉燃烧优化应用研究

发布时间：2020-08-27 19:19

【摘要】： 超临界燃煤机组在中国发展迅速。由于目前国内引进了国外的制造技术,而其运行技术却仍处于摸索阶段,故如何实现超临界锅炉燃烧优化运行技术仍是国内电力行业所关注的问题。炉内燃烧的经济性、环保性及安全性是反应燃烧好坏的三个重要方面。本文研究以超临界锅炉燃烧侧优化应用研究为出发点,采用的研究方法为最小二乘支持向量机、遗传算法、微分进化算法和数值模拟方法。 在燃烧经济性方面,q2和q4热损失对锅炉效率影响比较大,所以本文着重分别分析了与q2关系密切的排烟温度和与q4关系密切的飞灰含碳量的影响因素。通过某1000MW对冲燃烧超超临界锅炉实际运行数据的采集,分别建立了最小二乘支持向量机算法模型,对数据进行处理分析,编程优化了最小二乘支持向量机的径向基核参数和正规化参数。得到了给水温度、含氧量、空气预热器漏风系数、炉膛总风量的改变对排烟温度的影响分析;得到了一次风温、二次风温、含氧量和燃烬风层风箱开度的改变对飞灰含碳量的影响分析。同时,利用遗传算法分别对两个最小二乘支持向量机模型进行寻优,得到了在特定工况下,优化排烟温度和飞灰含碳量后的参数调整策略。 在此基础上,分析锅炉效率和NOx排放浓度的影响因素。以某600MW超临界四角切圆燃烧锅炉为研究对象,对各层燃烬风风门进行偏置调节,试验研究其风门偏置大小对于NOx排放浓度的影响。并通过此锅炉的实时运行数据,建立了锅炉效率和NOx排放浓度的最小二乘支持向量机多目标预测模型,并采用微分进化算法(MODE)对模型进行优化,得到Pareto解集,提出了多目标优化的调整策略。 在燃烧安全性上,以某600MW超临界四角切圆燃烧锅炉为研究对象,着眼于燃烧的烟气偏差,建立了锅炉模型、采用了防止喷口伪扩散的网格划分及采用相关运算模型,模拟研究了四个不同工况下的水平烟道烟气偏差情况。模拟结果表明:SOFA风反切可以有效地改善烟气偏差情况,投运的SOFA风组合离主燃烧区域越近,改善烟气偏差情况的情况更为明显。 通过以上研究,为超临界锅炉燃烧优化方法提供了参考,对现场进行燃烧运行优化调整具有一定的指导意义。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TK227.1
【图文】：

道内布置低温过热器和省煤器。烟气调节挡板布置在低温再热器节挡板后分成两个烟道进入空预器，在预热器进口烟道上设有单台空预器运行。最后烟气进入除尘器，流向烟囱，排向大气。设备系统进双出钢球磨正压直吹式制粉系统，每炉配 6 台磨煤机，无备用360。煤粉细度：设计煤种为 R90=21%，煤粉的均匀性系数为：燃烧器后墙对冲燃烧方式，燃烧器布置见图 3-1。锅炉燃烧系统采用前采用新型的 HT-NR3 低 NOx 燃烧器，燃烧器分 3 层，每层共 8 20 只燃烬风喷口，48 只 HT-NR3 燃烧器喷口，共 68 个喷口。

第五章 基于数值模拟的超临界锅炉烟气偏差研究烟气偏差的意义于大型电站锅炉，特别是四角切圆锅炉，其水平烟道烟气偏差一直器安全运行的需要考虑的重要因素。现场运行中对于烟气偏差主要在的蒸汽侧温度测点来监视的，不同级过热器和再热器出口都采用偏差。但是在各管段流量基本不变的情况下，蒸汽偏差的产生是由，故控制好烟气侧的烟气偏差，可以有效地从根本上解决蒸汽侧温运行安全。膛出口及水平烟道烟气偏差的成因是炉内气流的扭转残余和引风的结果[77]，如图 5-1 所示。气流动量 M3 在烟道宽度方向的右侧为气动量 M2-M1。

几率密度函数p(f)的图形描述[84]

【参考文献】

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本文编号：2806514