基于辐射能信号的机组负荷及燃烧控制优化研究

炉膛辐射能信号能够快速准确地反映进入炉膛的燃料量变化。针对锅炉燃烧控制对象的大滞后特性，提出基于辐射能信号的燃烧控制系统优化方案。该方案利用红外辐射能信号能够快速反应炉内热量的特点，将其作为一个提前反馈量，接入DCS锅炉主控模块中，克服燃料侧干扰引起的锅炉主蒸汽压力以及流量的波动，保证汽机运行的稳定性。通过闭环控制实施对燃烧的优化，能够提高机组的负荷响应能力。     

基于辐射能信号的锅炉燃烧调节系统研究

通过辐射能信号能够更加直接地反映燃料量或者燃烧品质的改变。采用基于辐射能信号的锅炉燃烧调节系统设计思想,通过对常用的几种锅炉燃料控制系统的分析比较,表明提出的以主蒸汽压力为主调参数、以炉膛总辐射能为副调参数的串级燃烧控制策略是可行的。仿真实验研究以及开原热电厂的实际控制效果证实了该方法的实用性和优越性。     

300 MW机组锅炉三维温度场可视化监控系统的研究

利用计算机图像处理技术设计了一套电站锅炉双炉膛三维温度场监测系统,实现了对炉膛燃烧状况实时监测、诊断和控制。在姚孟发电有限公司300MW机组燃煤锅炉上安装的三维温度场可视化监测系统,可全面实时地反映炉内燃烧状况的三维温度场和总辐射能。提出了采用炉膛总辐射能参与自动控制的设想。     

300 MW燃煤机组辐射能信号建模研究

电站锅炉燃料的发热量可以通过其在炉膛中燃烧的火焰图像反映,通过采集的某300MW燃煤机组火焰图像获得炉膛中的辐射能,以辐射能信号代替燃烧放热的主令信号,建立其与机组功率之间的关系模型,以实现参与机组的负荷控制的目的;同时具体分析影响辐射能变化的各项因素,建立影响辐射能信号的因素的模型。     

基于炉膛辐射能信号的直流炉燃烧优化控制试验研究

采用基于火焰图象处理的炉膛辐射能信号监控系统对姚孟电厂300MW直流锅炉进行了现场检测.在此基础上,将炉膛辐射能信号引入炉膛燃烧控制回路,对锅炉进行了风煤比燃烧优化控制试验.试验结果表明,建立在辐射能信号为基础的相关控制策略,能够有效地强化炉膛燃烧,降低NOx的生成.     

单色火焰图象处理技术在锅炉燃烧监控中的应用研究

首先分析了火焰图象处理中单色性选择的意义，然后重点介绍了在200 MW电站锅炉上实现的 炉膛燃烧二维温度分布检测的试验研究。结果显示，即使炉内燃烧工况比较平稳，燃烧温度 的波动幅度也达到180 K；燃烧温度随燃料调节呈现相应变化；过热器壁温及烟气含氧量也 与燃烧温度明显关联。最后简要介绍了在此基础上构成的一种炉膛燃烧三维温度分布检测方 法，以及将反映炉膛辐射能量的图象灰度作为中间被调量构成的一种新型燃料控制方式，展 望了这几种新方法在电站锅炉上的广阔的应用前景。     

多层辐射能信号检测在燃烧诊断中的应用研究

为获取煤粉炉内详细而有效的检测参数,通过布置在某300MW电厂锅炉炉本体上的16支CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)火焰探头从不同高度、不同层面实时拍摄炉内火焰图像,经图像处理技术处理后得到反映炉内多个区域燃烧强度的多层辐射能信号。通过对一次炉膛灭火事故的分析表明,炉内多层辐射能事故响应时间更迅速,提供的炉内燃烧工况信息更全面。在查明灭火事故的起始位置及发展过程的基础上,采取了相关措施后,该炉至今未发生类似灭火事故。多层辐射能检测信号可作为一个有效工具应用于大型燃煤电厂锅炉的燃烧诊断中。     

基于炉膛辐射能信号的主汽温控制试验研究

采用喷水减温的火电厂主蒸汽温度控制系统,因减温器前后的导前区和惰性区的不同响应特性,导致主汽温波动大,直接影响到机组的经济性和稳定运行。炉膛辐射能信号能快速地反映炉膛烟气出口的温度变化。通过对过热汽温的主要影响因素的分析,针对单元机组主汽温控制中的滞后特性,提出了将炉膛辐射能信号引入到主汽温控制回路的设想。引入炉膛辐射能信号参与的主汽温控制控制策略,改变了主汽温在惰性区内的延迟,使主汽温的控制品质提高。通过在沙角A电厂300 MW燃煤机组上的实际运行试验,证明了这种方案有效可行。     

基于全炉膛火焰图像处理及辐射能检测应用研究

利用计算机图像处理技术设计了一套电站锅炉双炉膛燃烧火焰图像处理及辐射能检测系统，将火焰的灰度图像转换为温度图像分布，并计算出辐射能大小。简要介绍了姚电公司300MW燃煤锅炉上安装的火焰图像监视系统硬件和软件设计与实现。给出了火焰温度图像和辐射能检测结果，证实辐射能信号能够快速反映炉内燃烧工况的变化。     

基于辐射能信号的电站锅炉燃烧模糊控制研究

引入锅炉炉膛辐射能信号作为中间被调量,分别以经遗传算法工具箱优化后的模糊控制器和PI控制器为主、副调节器,构成串级燃烧控制系统进行仿真。仿真研究结果表明,该控制系统能快速响应蒸汽压力的阶跃扰动,迅速克服燃料量内扰,其控制效果明显优于常规PID串级控制。     

基于辐射能信号的机组负荷及燃烧控制优化

针对锅炉燃烧控制对象的大滞后特性,提出基于辐射能信号的燃烧控制系统优化方案.该方案利用红外辐射能信号快速反应炉内热量的特点,将其作为提前反馈量,接入DCS锅炉主控模块中,克服燃料侧干扰引起的锅炉主蒸汽压力及流量的波动,保证汽机运行的稳定性.通过闭环控制实施对燃烧的优化,能够提高机组的负荷响应能力.     

基于辐射能信号前馈的串级汽温控制系统

研究电站锅炉炉膛辐射能与过热器出口温度的动态特性，以辐射能信号作为前馈信号，组成前馈一反馈的汽温控制系统，改进过热器减温水喷水控制，提高了蒸汽参数品质及火电机组的经济效益和安全性。     

采用辐射能反馈信号的火电单元机组负荷控制系统仿真研究

针对目前单元机组承担调峰任务,负荷增减频繁的现象,引入锅炉炉膛辐射能信号作为中间被调量,对锅炉燃烧率进行反馈控制,构成新的单元机组负荷协调控制方式。仿真研究结果表明,该控制系统能够提高机组负荷的跟踪性能,有效地克服锅炉燃烧率内对机组运行的影响,显著提高了系统的控制品质,并易于工程实现。     

基于火焰图像的燃烧稳定性诊断和分析

通过采集某200 MW燃煤机组火焰图像获得炉膛中的辐射能,建立其与机组功率之间的动态和静态模型,以进行燃烧监测与控制,同时进行稳定性的分析。     

炉膛燃烧稳定性的火焰图像诊断方法

通过对燃煤锅炉炉膛火焰图像辐射能信号的分析,从多幅火焰图像中综合得出反映全炉膛图像的特征量,据此可以准确地给出炉膛燃烧调整的程度,从而使燃烧便于监测与控制。图像诊断分析对锅炉燃烧状况、灭火预警,以及炉膛安全监控系统(FSSS)的分析等有显著的效果。     

动力煤中水分和灰分对锅炉运行经济性影响比较

理论计算和锅炉煤种掺烧试验均表明,掺烧发热量相同的煤种时,燃用高水分煤种的锅炉效率比燃用高灰分煤种的锅炉效率高。因此,在保障电厂燃烧安全的前提下,通过掺烧、配煤方式,提高燃用高水分低灰分煤种的比重,可以达到提高燃用效率和节能减排的目的。     

基于μ综合的燃烧系统鲁棒控制

针对火电厂燃烧过程中主蒸汽压力控制系统的大时滞、大惯性和非线性,采用能迅速反映燃料侧扰动的辐射能信号进行快速补偿,设计一个混合灵敏度μ控制器作为主控制器。将μ分析方法引入锅炉燃烧控制系统,综合考虑了系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,解决了常规H∞控制性能不理想的问题。给出了基于μ综合理论的控制方法求解控制器的具体步骤,并分析了系统具有鲁棒稳定性和鲁棒性能的条件。仿真结果表明采用μ控制器有效地减小了稳态误差,明显改善了响应性能指标。     

生物质混燃的旋流燃烧器优化研究

生物质能源已发展成为当今社会发展所需的第一主导可再生能源.生物质和煤粉混燃发电是利用生物质能最有效的方式之一.就生物质和煤粉特性分析,研究设计适合混燃的旋流燃烧器.并与模拟示范电厂的燃烧器同时分别燃烧不同掺混比的燃料,从炉膛最高温度、NOx排放量和燃烧效率等多方面作比较,得出结论本文设计研究的旋流燃烧器更适合生物质和煤粉的混燃,可大力促进生物质能源的广泛应用.