[发明专利]循环流化床锅炉燃烧优化与诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于热能动力工程和自动控制领域，是实现电厂CFB锅炉的建模辨识、效率计算、燃烧优化、运行指导、异常诊断、事故指导的一整套方法，本发明可有效提高CFB锅炉运行的安全性、经济性及其控制品质。

背景技术

循环流化床燃烧技术是一种高效清洁的燃煤发电技术，以其燃烧技术成熟，燃料制备系统简单，燃料适应性好，燃烧效率高，负荷调节性能好，污染排放低的独特优势在我国电力工业中占有一席之地。

但是目前我国在循环流化床锅炉的设计、制造、安装、调试和运行等方面的技术还不成熟，设计中存在一定的缺陷，电厂的实际运行中存在的诸多问题如受热面磨损、四管泄漏、锅炉飞灰含碳高、排烟温度高甚至锅炉不能带至满负荷等长期得不到完满解决，而通常采用的常规锅炉调试方案和技术又未能针对循环流化床锅炉的新特点，不能很好的满足其特殊要求。现场运行人员虽有一定的实践经验和较强的操作能力，但往往理论水平不足。循环流化床锅炉相比于煤粉炉，相关的操作规程还很不完善，在这种情况下，一旦现场发生突发异常，运行人员就很难及时处理，必定造成一定的经济损失乃至生产事故。因此，如何把理论知识、运行调试的经验和现场应用紧密结合起来，切实解决实际中存在的问题，使循环流化床锅炉能安全、稳定、长期、满负荷和高效率运行就显得至关重要。

针对此种现状，本发明将CFB锅炉的相关理论、运行经验、控制策略及现场情况结合起来，加以梳理归纳总结提高，提出了一整套行之有效的循环流化床锅炉燃烧优化与诊断方法，实现了CFB锅炉更高层次的运行控制与优化调整，有助于其安全、经济、环保的生产运行。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种循环流化床锅炉燃烧优化与诊断方法：

(1)采集、整理循环流化床锅炉的床温、床压、负荷、效率、给煤量、石灰石给料量、一次风量、一次风压、上二次风量与风压、下二次风量与风压、氧量、引风量、排渣量、NOx、SOx等运行数据，建立神经网络模型，作为优化调整和诊断的依据；

(2)利用循环流化床锅炉的设计值、运行实测值、燃料化学分析值等现场数据计算锅炉效率，作为优化调整和诊断的依据；

(3)建立燃烧工况优化调整的判断准则并提出相应的解决方案，可在循环流化床锅炉偏离最优燃烧工况时进行调整优化；

(4)建立运行异常的判断准则并提出其解决方案，对优化调整后仍得不到解决的问题进行诊断分析；

(5)总结了常见的事故现象并提出其处理策略，进行事故处理指导。

技术方案：本方法建立在以下模块的基础上：

循环流化床锅炉建模辨识模块：采集、整理循环流化床锅炉系统的运行数据，建立所述运行数据之间相互制约的人工神经网络模型；

循环流化床锅炉炉效计算模块：利用现场数据，采用反平衡算法计算锅炉效率并作为重要的特征参数；

循环流化床锅炉燃烧优化调整模块：将循环流化床锅炉的数学模型、控制经验、运行数据结合起来，建立燃烧工况优化调整的判断准则并提出相应的解决方案；

循环流化床锅炉运行异常诊断模块：针对燃烧优化调整模块调整后仍得不到解决的问题，归纳相应的控制经验和调整策略，依据运行数据，建立运行异常的判断准则并提出其解决方案，进行诊断分析；

循环流化床锅炉事故指导模块：总结事故现象及其处理策略，进行事故操作指导，对循环流化床锅炉系统运行中的常见事故工况给出应急处置方案；

本方法采集、整理循环流化床锅炉的床温、床压、负荷、效率、给煤量、石灰石给料量、一次风量、一次风压、上二次风量与风压、下二次风量与风压、氧量、引风量、排渣量、NOx、SOx等运行数据，建立神经网络模型，作为优化调整和诊断的依据；利用循环流化床锅炉的设计值、运行实测值、燃料化学分析值等现场数据计算锅炉效率，作为优化调整和诊断的依据；建立燃烧工况优化调整的判断准则并提出相应的解决方案，可在循环流化床锅炉偏离最优燃烧工况时进行调整优化；建立运行异常的判断准则并提出其解决方案，对优化调整后仍得不到解决的问题进行诊断分析；总结了常见的事故现象并提出其处理策略，进行事故处理指导。

本方法中的燃烧优化调整模块的所提出的判断准则和解决方案如下：

负荷调整：

当锅炉负荷增加时，先增加风量，再增加给煤量；当锅炉降低负荷时，先减少煤量，再减少风量；锅炉尾部烟气中的含氧量维持在3.5％～4％范围内，锅炉床温维持在880℃～920℃范围内；

床温调整：