电站锅炉燃烧优化技术研究发展综述

电站锅炉燃烧优化技术研究发展综述作者：周建新，樊征兵，司风琪，徐治皋，ZHOUJian-xin，FANZheng-bin，SIFeng-qi，XUZhi-gao作者单位：周建新,司风琪,徐治皋,ZHOUJian-xin,SIFeng-qi,XUZhi-gao(东南大学,能源与环境学院,江苏,南京,210096)，樊征兵,FANZheng-bin(上海锅炉厂有限公司,上海,200245)刊名：锅炉技术英文刊名：BOILERTECHNOLOGY年，卷(期)：2008，39(5)被引用次数：2次参考文献(11条)1.黄新元电站锅炉运行与燃烧调整20032.徐军伟.宋占龙.王磊电站锅炉燃烧优化技术现状和发展动向[期刊论文]-江苏电机工程2005(03)3.齐国硕提高火力发电设备热效率的途径1981(01)4.陈兆兵.张长友锅炉燃烧优化调整的试验研究[期刊论文]-锅炉技术2003(04)5.陈炳华.张颉.孙锐运行参数对锅炉煤粉着火燃烧和飞灰含碳量影响的数值研究[期刊论文]-动力工程2004(04)6.J.Weiss.B.IvesonEPRIandVendorWorkingtoImproveSensorTechnology1995(11)7.程伟良.周芮.徐寿臣煤粉流量测量的方法研究[期刊论文]-节能2003(11)8.廖宏楷.周昊.杨华风煤在线测量的锅炉燃烧优化系统[期刊论文]-动力工程2005(04)9.宋兆龙.金键煤质成分在线检测技术的最新进展[期刊论文]-热能动力工程2002(09)10.刘福国.郝卫东.韩小岗基于烟气成分分析的电站锅炉入炉煤质监测模型[期刊论文]-燃烧科学与技术2002(05)11.Kalogirou.SoterisAArtificialintelligenceforthemodelingandcontrolofcombustionprocesses:areview2003(06)相似文献(10条)1.期刊论文李益国.沈炯.LIYi-guo.SHENJiong基于极值搜索控制的电站锅炉在线燃烧优化-热能动力工程2009,24(4)提出一种基于极值搜索控制的电站锅炉在线燃烧优化方法.首先分析了极值搜索控制的基本原理,指出其实质是通过调制和解调过程,在滤波器的共同作用下对性能指标相对设定值变化的导数进行估计,然后利用梯度法获得局部最优解;给出了基于极值搜索控制的燃烧优化控制系统的基本结构及参数设置方法.通过某送风控制系统的仿真结果表明,该燃烧优化策略不但能够成功地驱动系统达到最佳含氧量目标值,实现燃烧优化;同时作为一种闭环、在线优化方式,它对负荷变化、漏风等干扰因素具有更好的适应能力.2.学位论文王春林大型电站锅炉配煤及燃烧优化的支持向量机建模与实验研究2007环境与能源问题已经成为影响我国社会可持续发展的关键问题，我国能源消费以煤为主，而且大部分煤被用来发电，因此如何实现电站锅炉的高效低污染燃烧，对我国的可持续发展来说是一个非常重要的课题。本文围绕大型电站锅炉的燃烧优化展开，应用实验室实验、数学建模和现场实验的方法，理论结合实际，针对我国火力发电行业中如何拓宽煤源、提高锅炉燃烧效率、降低污染物排放、避免高温腐蚀等问题进行了研究，开发了基于支持向量机(SVM)的新型配煤和锅炉燃烧在线优化技术。作为建模工具，将支持向量机算法引入配煤和燃烧优化的建模中，并研究了在径向基函数作为核函数的情况下，参数变化对支持向量机模型预测能力的影响，获得了支持向量机罚因子C和径向基核函数参数g的变化只在一定范围内对模型的预测能力有明显影响的结论，为后续的建模和优化工作奠定了基础。在对单煤和混煤进行灰熔点和灰成分试验的基础上，应用支持向量机算法建立了燃煤灰熔点预测模型，通过遗传算法对模型参数的优化，使支持向量机灰熔点模型具备了良好的预测和泛化能力，对混煤和单煤的灰熔点都作出了较准确的预测；在燃煤的灰熔点支持向量机模型的基础上建立了配煤优化模型，通过现场实炉的实验检验表明配煤优化模型的配煤计算结果达到了锅炉燃烧的要求，实现了配煤优化的目标；基于配煤优化模型，充分结合电厂燃料管理流程和发电燃煤生产的实际需要，实现了电厂配煤优化系统，该系统已经投入实际应用，给电厂带来经济和社会效益。针对电厂锅炉燃烧优化的NOx排放特性、飞灰含碳量特性、排烟温度和炉膛水冷壁附近CO浓度特性进行了实炉燃烧试验，实验中应用单因素轮回法实验了不同锅炉运行参数对燃烧的影响。在试验数据的基础上，建立了以锅炉主要燃烧参数为输入量，分别以飞灰含碳量、排烟温度、炉膛水冷壁附近CO浓度和NOx排放量为输出量的支持向量机模型，应用现场的实炉实验数据对模型进行的检验表明这些模型具有良好的预测和泛化能力。将遗传算法与支持向量机模型相结合，对锅炉的燃烧进行了不同目标的优化，结果表明通过优化可以使锅炉的燃烧达到提高效率、降低污染排放和减轻(防止)高温腐蚀的效果，与实际燃烧工况相比较，优化工况具有较高可信性。在支持向量机的不同燃烧优化模型基础上，应用VB和SQL开发了电站锅炉在线燃烧优化系统，该系统通过与电厂的DCS数据系统和锅炉烟气在线监测系统相结合，实现了锅炉的在线燃烧优化，并具有在线自学习能力。电站锅炉燃烧优化的实炉实验表明，根据不同的优化目标在线燃烧优化系统实现了锅炉效率的提高和NOx排放的降低，较好的实现了锅炉燃烧的在线优化。3.期刊论文应剑.徐旭.王新龙.YINGJian.XUXu.WANGXin-long基于闭环控制系统的电站锅炉燃烧优化-华东电力2007,35(1)介绍了电站锅炉燃烧优化技术的现状,分析了使用闭环控制系统进行燃烧优化的可行性.详细说明了燃烧优化闭环控制系统的功能和实施关键点,并对几种商业软件进行了比较.对若干电厂的经济性评估分析表明,闭环控制系统在电站锅炉燃烧优化中有很高的应用前景和推广价值.4.期刊论文孙巧玲.沈炯.李益国基于遗传算法的燃煤电站锅炉整体燃烧优化方法研究-热能动力工程2004,19(1)针对电站锅炉燃烧效率和污染物的排放,提出了一种整体燃烧优化的思想,并结合遗传算法和人工神经网络技术,对整体燃烧优化方法进行了研究.仿真结果表明,采用本文提出的燃烧优化控制方案,不仅能使锅炉节能,还能降低排放的烟气中氮氧化物的含量,减少对环境的污染,具有较强的可行性.5.学位论文张盘石基于神经网络的电站锅炉燃烧优化系统研究2007锅炉燃烧优化是通过锅炉的运行调整,达到最高的锅炉效率和最低的污染物排放量.本文提出了一种基于神经网络和粒子群算法的锅炉燃烧优化方法.首先,本文分析了锅炉运行经济性的影响因素,建立了适于燃烧优化的锅炉效率计算简化模型.其次,探讨了NOx气体生成机理和控制方法.第三,采用神经网络,建立了预测锅炉运行性能包括氮氧化物飞灰含碳以及排烟温度排放的综合模型.最后,研究了粒子群算法及其在数值优化中的应用,并将其用于燃烧优化问题的寻优计算.6.期刊论文王培红.李磊磊.陈强.董益华人工智能技术在电站锅炉燃烧优化中的应用研究-中国电机工程学报2004,24(4)电站锅炉的运行面临降低运行成本与降低污染物排放的双重要求,高效低污染的优化决策问题日益引起关注.由于锅炉设备结构庞大,运行条件复杂,燃料性质多变等因素,建立电站锅炉排放特性的函数模型难度极大,为满足锅炉高效低污染燃烧优化研究的需要,该文借助优化燃烧特性试验数据,建立了电站锅炉热效率与NOx排放的响应特性的神经网络与解析函数的混合模型.文中使用了非函数形式的响应模型,燃烧优化采用了十进制遗传算法.优化数值解表明,该方法可针对锅炉热效率和NOx排放的不同优化目标,给出可行的调整各风门开度等操作量的优化控制方案.7.学位论文周昊大型电站锅炉氮氧化物控制和燃烧优化中若干关键性问题的研究2004能源与环境是制约人类发展的重要问题,兼顾能源工业的发展和环境保护的需要,是中国这样一个产煤大国可持续发展的重要课题.煤燃烧的污染排放已成为中国最大的大气污染源.本论文围绕大型电站锅炉低NO,x燃烧优化开展研究,采用试验、数值模拟和现场试验相结合的方法,理论结合实践,研究完成了一整套适合中国国情具有自主知识产权的低NO,x燃烧和运行优化系统技术.论文通过热态试验对不同煤种的生成NO,x的前驱物特性进行试验研究;研究了不同煤种的NO,x排放特性.编制了模拟煤中含氮组分析出、反应和NO,x生成的颗粒模型,获得了不同煤种挥发氮和焦炭氮的比例,以提高后续炉内NO,x生成过程模拟的准确性.论文创新性地引入以CaS为中间固硫产物的煤粉炉内同时脱硫脱硝思想进行热态燃烧试验,验证这一思想的可行性,并获得实现炉内同时脱硫脱硝技术所需的各种燃烧参数,定量分析各参数对炉内同时脱硫脱硝技术的影响.作者提出了复合型多功能直流燃烧系统,在炉内有效地模拟低NOx燃烧过程.采用数值模拟方法分析了复合型多功能直流燃烧系统各种参数的影响.论文创新性地采用分离涡模拟(Detachededdysimulation,DES)这一湍流高级模拟技术,对水平浓淡燃烧器内和浓淡燃烧器出口的湍流流动和拟序结构进行数值模拟,着重描绘涡的脱落过程,观察燃烧器内部和燃烧器出口涡的形成、卷起的拟序特征,分析涡的形成对浓淡分离效果的影响.采用DES与非稳态颗粒轨道模型相结合的方法,对燃烧器内和燃烧器出口的气固两相流动进行了数值模拟,并与常规的RANS模拟进行比较.以往针对气固两相射流的研究通常采用PDA等方法,但由于PDA等方法对颗粒浓度有所限制,难以进行高浓度的气固两相流的测量.论文首次采用基于光学波动法的激光光纤探针,对高浓度的低NO,x燃烧器出口的气固两相流动的详细结构进行了试验,研究了配300MW煤粉燃烧锅炉的燃烧器出口高浓度气固相射流中颗粒浓度、粒度随射流发展的演变规律,分析了利用水平浓淡燃烧器和齿形燃烧器实现对低NO,x燃烧有利的气固结构,并验证了基于DES方法的气固两相数值模拟的计算结果.论文针对目前大型电站锅炉低NO,x优化运行急需的入炉煤粉量在线检测问题,创新性地开发了一种基于电磁波发射、接收原理的直吹式制粉系统煤粉管道内煤粉浓度在线测量系统,并已在660MW配直吹式制粉系统的大型电站锅炉上得到应用与考验,使用效果优良,有效解决了低NO,x燃烧技术中急需的管内煤粉浓度测量问题.论文独创开发了一整套基于计算智能的锅炉低NO,x燃烧优化运行系统,利用人工神经网络对600MW和300MW燃煤锅炉的低NO,x排放特性、飞灰含碳量特性与锅炉燃用煤种、锅炉运行参数之间的函数关系进行学习建模.8.期刊论文安恩科.宋尧.杨霞.ANEn-ke.SONGYao.YANGXia基于支持向量机和遗传算法的燃煤电站锅炉多目标燃烧优化-节能2008,27(10)采用支持向量机方法建立350MW燃煤电站锅炉NOx预测模型和锅炉效率预测模型,并采用遗传算法时NOx和锅炉效率进行多目标优化,表明支持向量机和遗传算法可以用于指导参数调节,进行燃烧优化.9.期刊论文孔亮.张毅.丁艳军.吴占松.KONGLiang.ZHANGYi.DINGYan-jun.WUZhan-song电站锅炉燃烧优化控制技术综述-电力设备2006,7(2)电站锅炉燃烧优化控制技术能在不进行锅炉设备改造的前提下,利用锅炉运行数据和集散控制系统(DCS),通过一系列先进建模、优化和控制技术的应用,提高锅炉运行效率,降低NOx排放.由于这种技术投资少,能够充分挖掘机组运行的节能潜力,使机组始终处于最佳的运行工况,因而受到电站用户的广泛关注,并代表了下一代热工自动化发展的方向.文章就这一新技术在国内外的研究和应用情况做了阐述,简要说明了其实现原理和应用情况,并介绍了作者所在课题组在这方面所进行的一些研究和实践工作.最后对这一技术应用时遇到的困难进行了总结.10.学位论文吴祯祥电站锅炉NOx排放与效率混合建模及优化研究2006随着环境保护要求的日益严格，燃煤价格的不断上涨，在“厂网分开，竞价上网”的运行机制下，电站锅炉面临降低运行成本与降低污染物排放的双重要求，高效低污染燃烧优