基于神经网络的电站锅炉水冷壁积灰结渣监测模型的研究

针对阜新电厂 2 0 0MW机组燃煤锅炉进行了多工况热态测试 ,获得了数据样本 ,运用BP神经网络和LM算法建立了电站锅炉水冷壁积灰结渣的监测模型。所建的神经网络监测模型 ,能够反映锅炉水冷壁积灰结渣的程度 ,为电站锅炉吹灰优化系统的开发打下了良好的基础。     

基于热工参数的锅炉积灰结渣在线监测

针对燃煤电厂锅炉因受热面积灰结渣而造成机组安全性和经济性下降问题,进行受热面积灰结渣监测研究。基于广东某300 MW机组,运用热平衡和传热原理建立了一套燃煤电厂锅炉受热面积灰结渣的监测模型。模型运行前对监测模型进行敏感性分析。结果表明:在负荷、燃煤低位发热量、过量空气系数处于稳定时,模型能获得较好的监测效果。输入机组DCS系统的热工参数,计算锅炉各对流受热面的清洁因子,以监测对流受热面积灰结渣的严重程度。将监测结果结合实际运行要求,可在线得到合理的吹灰策略。     

超超临界塔式炉半辐射区优化吹灰的研究

基于热平衡和传热原理建立超超临界塔式锅炉半辐射、半对流高温受热面的污染监测模型。依据电厂受热面进、出口烟温测点及机组运行实时数据,通过热力计算得出受热面灰污变化规律,并分析灰污系数的影响因素。经过在国内某1 000 MW超超临界塔式炉进行大量的吹灰前后对比试验,验证了灰污监测模型的正确性和适用性。结合吹灰经验,提出了合理的吹灰方案,对于锅炉吹灰系统的优化运行具有实际指导作用。     

煤粉锅炉燃烧调整减轻结渣试验研究

结渣影响锅炉运行,如煤种不变,通过燃烧优化保证安全运行是值得研究的课题。通过对煤粉锅炉的试验研究其运行方式与结渣的关联性。结果表明,不影响锅炉负荷及效率,仅改变配风方式对炉膛温度影响不大;不影响锅炉负荷,牺牲效率,全开一次风压力冷风效果最好,其次是开启炉膛人孔门;再次是提高运行氧量,降低负荷可明显减轻结渣,负荷下降20%左右对炉膛温度影响不大,而下降35%以上则会明显降低炉膛温度,减轻结渣。     

国外煤粉炉结渣诊断与监控技术的进展

煤粉炉炉膛结渣的诊断和监控对防止严重结渣、优化吹灰及运行、提高锅炉运行的经济性和机组可用率等是十分重要和非常必要，在我国并未得到足够的重视。文中详细介绍了国外在结渣诊断和监控技术方面的研究现状和经验，希望能以此促进我国在相关理论和技术方面的研究和应用。     

煤粉炉结渣实时诊断与监控模型

水冷壁结渣是影响煤粉炉经济运行的重要因素，通过测量水冷壁背火侧鳍端温度和炉内辐射热流密度，可以诊断出炉膛内水冷壁表面的结渣程度。但炉内辐射热流密度测量困难，为了获取水冷壁上各个位置的炉内辐射热流密度，该文建立了一个用于实时诊断的一维炉膛温度场模型，并由此建立了一个用于炉内结渣的实时诊断与监控模型。仿真表明：该模型在应用范围内能够较为准确地描述炉内的温度场，计算速度快、实时性好，对炉内结渣诊断结果准确，实用性能。     

吹灰对超超临界锅炉水冷壁超温影响的试验研究

通过在某台超超临界参数锅炉水冷壁管特定区域安装能同时测试水冷壁管向火侧壁温、背火侧壁温及管内工质温度的测试装置,实现对水冷壁管温度的实时监测,分析不同工况下投运炉膛吹灰器对水冷壁壁温的影响。结果表明:变负荷工况下燃烧强度与给水流量的不匹配特性易导致水冷壁超温,该工况下的吹灰会加剧壁温突升的幅度,且连续升负荷工况下壁温突升,约至80℃;相同试验时间内,最大壁温突升幅度和平均壁温突升幅度都随着吹灰汽源压力的降低而升高,吹灰汽源压力1.2 MPa时,最大壁温突升幅度约74℃;单只吹灰器每天投运两次使得当天壁温突升频次达到约15次,最高壁温约达到75℃,壁温突升频次和幅度较每天投运一次明显上升;稳定高负荷工况下吹灰对水冷壁壁温的影响最小。推荐炉膛吹灰操作尽量选择在稳定高负荷工况进行,同时保证吹灰汽源压力高于1.2 MPa,并尽量减少一天内单只吹灰器的投运次数。     

电站锅炉炉膛强化传热分区段计算方法优化

探讨了电站锅炉炉膛水冷壁强化传热改造后炉膛传热计算问题,根据当前电站锅炉普遍采用的分级燃烧技术特点以及传热性质不同,对一维模型分区段热力计算进行改进,将炉膛分为8个区段,其中燃烧器区分为2个区段.根据水冷壁强化传热改造前后吸热量变化,通过迭代计算得到水冷壁强化传热改造后水冷壁热有效系数,代入分区段热力计算公式,得到水冷壁强化传热改造后各区段受热面热负荷和出口烟温.通过编程实现某600 MW超临界锅炉炉膛分区段热力计算.结果表明:改进方法计算得出的水冷壁强化传热改造后水冷壁热有效系数增加了0.051~0.092,炉膛出口烟温降低了45.55K,有利于减轻炉膛出口受热面的结渣.     

基于遗传算法优化BP神经网络的垃圾焚烧炉结渣预测模型

利用遗传算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,建立了垃圾焚烧炉对流受热面积灰结渣BP网络预测诊断模型。将建立起的BP网络模型应用于某焚烧处理生活垃圾量520t/d的发电厂机组,经过训练后的BP网络模型对检验样本的焓差进行仿真预测,优化前的平均相对误差为2.579%,优化后的平均相对误差为0.426%,表明经遗传算法优化后的BP神经网络更能准确地预测锅炉对流受热面的结渣状况,从而为优化吹灰提供指导,具有重要的实用价值。     

基于FES的火焰温度与气相碱金属浓度在线监测

煤燃烧过程中释放的气相碱金属对炉膛沾污结渣问题有重要影响,开展炉内温度与气相碱金属浓度的在线监测对结渣预测与燃烧调整有重要意义。基于FES技术开发火焰温度与气相碱金属在线监测系统,并应用与600MW超临界W火焰无烟煤机组,连续进行了温度与气相碱金属浓度测量。结果表明,温度与气相碱金属浓度随着机组运行数据的变化有着明显的相关性。右墙前测点受到锅炉运行过程中的干扰较小,温度与气相碱金属浓度波动范围较小,但气相碱金属浓度始终维持在较高的水平。最后,对该锅炉的结渣倾向预测结果是：随着负荷与给煤量的增大,气相碱金属浓度增大,结渣的倾向升高。     

基于渣层增长模型的水冷壁背火侧温度表征特性

以某台600 MW超临界锅炉为研究对象,提出了渣层增长模型,考虑焊脚结构对导热的影响建立了结渣水冷壁物理模型,并采用Fluent模拟了不同工况下结渣水冷壁的温度分布,根据240组工况模拟结果,分析了背火侧温差与锅炉关键运行参数的关系.结果 表明:渣层表面温度主要取决于炉膛烟温的变化,背火侧温差(背火侧管壁中点与背火侧鳍片中点之间的温差)受结渣影响明显,可作为诊断结渣厚度的特征参数;背火侧温差与炉膛烟温呈接近线性的正相关关系,其随管内工质对流传热系数的增大而减小,并趋近于一个恒定的温度;在锅炉正常负荷范围内,管内工质对流传热系数对背火侧温差的影响要小于炉膛烟温,但工质温度对其影响基本可以忽略.     

电厂锅炉黑体强化辐射节能技术的探讨

水冷壁喷涂黑体强化辐射节能材料,可全面平衡锅炉受热面的换热比例,强化炉膛辐射换热能力,优化锅炉运行工况。主要表现在减轻锅炉受热面结焦程度、不挂焦或不结大焦,降低飞灰可燃物,降低减温水量,有效防止过热器、再热器超温,达到节能目的。     

某电厂吹灰优化系统性能试验研究

基于机组在线监测参数、直接或间接地诊断炉内各受热面积灰结渣的在线监测诊断技术,采用试验的方法,对某电厂300MW机组自然循环锅炉各对流受热面进行优化吹灰试验研究。研究表明:采用优化吹灰系统后,可以明显降低吹灰蒸汽耗量和排烟温度,汽温的波动范围也明显减小,机组经济运行效率明显提高。     

防结渣复合陶瓷涂层在燃用准东煤锅炉上的应用研究

针对某台670t/h燃用准东煤锅炉出现的沾污、结渣问题,在水冷壁和屏式过热器区域受热面喷涂复合陶瓷涂层.采用热力计算方法,并结合复合陶瓷涂层试验数据,对水冷壁和过热器的吸热量进行计算,确定了水冷壁与过热器的最佳喷涂面积.结果表明:喷涂复合陶瓷涂层后,锅炉运行一年后的沾污、结渣情况得到明显改善,吹灰器月投运时间和减温水量分别减少了58.2%和75.2%,但由于水冷壁与过热器的吸热量比例失调,出现了过热汽温偏低问题;在水冷壁与过热器的最佳喷涂面积下过热汽温达到设计值,减温水量适中.     

纯烧准东煤循环流化床锅炉设计与运行研究

准东煤中碱金属和碱土金属含量高,在燃烧过程中极易引起受热面结渣沾污,影响锅炉的安全稳定运行。根据准东煤的煤质特点,分析准东煤燃烧过程中的结渣沾污机理,提出纯烧准东煤循环流化床锅炉设计方案,通过调整受热面的布置方式,使对流受热面避开碱金属蒸气的易结渣沾污温度区间,并开展工程验证。结果显示：不同负荷下锅炉能够稳定运行,且效率均超过93%。在锅炉纯烧准东煤6个月后,受热面表面仅有松散浮灰,表明锅炉可长期纯烧准东煤且不会产生结渣沾污现象。     

达拉特发电厂 3号锅炉炉膛结渣的研究

以内蒙古达拉特发电厂3号锅炉为研究对象，分析锅炉在设计煤种下锅炉高负荷运行时，投用不同层燃烧器和燃煤量，锅炉各区段烟温炉膛断面热负荷的分布情况，找出结渣部位，提出减少结渣的措施。     

锅炉干排渣系统运行调整

自大港电厂一期机组试运投产以来,锅炉炉底干排渣系统多次出现严重积渣、堵渣现象。直接造成锅炉超温、效率降低、甚至限负荷运行,给锅炉的安全、稳定运行造成了相当大的影响。文中通过对锅炉运行稳定性、锅炉结焦防范、大渣冷却等运行技术进行研究,分析并得到了干排渣系统结渣、堵渣的原因以及渣量对负荷变化的影响。针对本厂机组,采取了一系列控制措施应对大渣量对锅炉机组造成的影响,以及结渣、堵渣后的处理方法。实践表明,干排渣系统运行良好,有效的保证了锅炉机组的运行。     

超超临界燃准东煤机组吹灰系统优化研究

吹灰是清除受热面积灰结渣的一种有效手段。目前电厂吹灰的频率和时机通常是依靠经验判断,效率低且经济成本高。为改善吹灰方式,以新疆准东地区某台660 MW超超临界燃煤电站锅炉为研究对象,基于电厂分布式控制系统(DCS)中的运行数据、受热面管束排布方式及入炉煤的煤质特性,运用热平衡法求出受热面上的灰污系数,并构建在线监测模型,利用该模型优化原有的吹灰系统。结果表明：优化后1天内吹灰频率减少4次,可为电厂节省约76.26 t煤,说明此优化模型经济效益十分明显。     

燃煤电站锅炉吹灰经济性在线监测

通过对燃煤电站锅炉受热面积灰结渣和吹灰运行对系统经济性影响的分析,总结出与之相关的经济性指标,建立计算模型,归纳出了电站吹灰经济性综合评价指标.在此基础上,针对某300 MW锅炉,建立了吹灰经济性在线监测系统,从而对电站吹灰经济性进行有效地评估,为电站吹灰经济有效地投入提供依据.     

燃煤电站锅炉的吹灰策略研究

在实现锅炉受热面污染在线监测和熵产在线分析的基础上,从保证锅炉安全稳定运行和实现吹灰收益最大化的角度出发,提出了制定吹灰策略所要遵循的基本原则.根据这些基本原则和锅炉机组的实际运行特性,制定了优化吹灰策略,并建立了3种适合于不同受热面的吹灰模式将优化吹灰策略用于燃煤电站锅炉计算机监测系统上,改变了原来定时吹灰方式,实现了锅炉各主要受热面的优化吹灰.