数据驱动型实时燃烧优化控制架构及应用
2021-04-08吴坡段松涛张江南贺勇朱峰
电力工程技术 2021年2期
吴坡,段松涛,张江南,贺勇,朱峰
(1.国网河南省电力公司电力科学研究院,河南 郑州 450052;2.润电能源科学技术有限公司,河南 郑州 450052)
0 引言
随着我国能源政策的调整和电力市场的竞争,能源结构逐步优化,需进一步强化对火电机组能效的提升和排放物的治理。因此,发电企业迫切需要降本增效,控制排放,以提高企业竞争力。为实现这些目标,锅炉燃烧技术优化是一种可取的方案,其主要包括设备改造试验、运行监视指导、自动控制优化3个层面:(1) 对燃烧器、风门、受热面等设备进行改造或试验来实现锅炉的燃烧调整[1—3];(2) 在线检测和监视飞灰含碳量、火焰强度、温度分布等锅炉燃烧参数,指导运行人员调节锅炉燃烧指令[4];(3) 在分布式控制系统(distributed control system,DCS)基础上,采用先进控制算法或人工智能技术来实现锅炉的燃烧优化控制[5—6]。
锅炉燃烧调整试验虽然可以对机组的个别设备和工况点进行大致优化,但不能系统把控整体燃烧工况,且试验条件(如长期稳定极限负荷)往往很难满足。而从控制层面优化不需要对锅炉设备进行任何改造,能够充分利用锅炉运行数据、燃烧试验数据和原有DCS控制逻辑,结合锅炉实时运行数据和先进控制算法对机组进行自动灵活调节,不但可以减少运行人员的频繁操作,而且可以使机组在更宽负荷范围内安全、高效、环保运行,因而具有很大的研究价值和应用潜力。
目前,DCS控制逻辑中往往通过调节一次风门、二次风门、送风机叶片等设备的开度来实现磨出口温度、送风量、氧量等燃烧关键参数的闭环控制,其设定值根据锅炉厂设计参数或锅炉试验参数确定,这些参数会随着机组长期运行而改变。……
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