一種煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物含量的在線預測方法技術

本發明專利技術提供一種煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物含量在線預測方法，通過分析影響鍋爐飛灰可燃物的各因素，通過一定的鍋爐燃燒調整試驗結果，結合鍋爐燃燒理論分析，得到影響鍋爐飛灰可燃物的影響因子，在保證一定預測準確性的前提下，可方便的在鍋爐燃燒外掛控制系統中用邏輯方式實現，避免了類似神經網絡模型預測的復雜計算和建模，因此對鍋爐在線燃燒優化控制具有較好的應用價值。

On line prediction method for combustible content of fly ash after combustion of pulverized coal boiler

The invention provides a pulverized coal boiler combustion of fly ash combustible content online prediction method, through the analysis of the factors affecting the boiler fly ash combustible, through the boiler combustion adjustment test results, theoretical analysis of combustion boiler with impact factor by fly ash combustible affect the boiler, while ensuring the prediction accuracy of the premise can be convenient in implementation, in a logical manner external control boiler combustion system, avoiding the complex calculation and modeling of similar neural network model, so the optimal control has good application value of boiler combustion online.

【技術實現步驟摘要】
一種煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物含量的在線預測方法
本專利技術涉及煤粉鍋爐燃燒領域，尤其涉及一種煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物含量在線預測方法。
技術介紹
煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物的大小反映了煤粉燃燒的完全程度，直接影響鍋爐效率，電廠將其作為日常監督的一個重要指標，每天或每班進行飛灰取樣，并送實驗室進行可燃物含量的分析。由于實驗室分析存在較大的時間滯后性，不便于及時用于鍋爐的燃燒調整，而實現飛灰可燃物的在線測量可以用來指導鍋爐的在線調整，其技術不斷取得發展。飛灰可燃物的在線測量技術主要有兩類：一是飛灰可燃物的儀器直接測量技術，包括微波法，如專利ZL201510102938.9，ZL200880118265.4，ZL201110082464.8等,其原理是利用微波吸收來進行含碳量的測量，是目前應用最多的測量技術，但測量結果受煤種影響較大；光譜法，如專利ZL201310332098.6，ZL201510623972.0等，其原理主要是采用激光或脈沖放電激發等離子體，然后分析其發射的光譜進行含碳量分析，該類技術目前尚處于研究階段；灼燒失重法，如專利ZL200710190039.4，ZL201520475725.6，ZL201610126404.0等，其原理主要是將飛灰在線取樣并進行灼燒，然后稱重得到飛灰可燃物，該技術的測量周期約20分鐘，仍難以完全滿足在線測量和實時燃燒優化控制的要求。二是飛灰可燃物的軟測量技術，ZL201210234724.3提供了一種基于改進支持向量機的鍋爐飛灰含碳量軟測量方法，方法基于粒子群算法對支持向量回歸進行參數尋優，選取了影響回歸模型有效性的兩個參數，首先通過傳感器采集相關輔助變量的值，并進行數據預處理，根據過去6小時的歷史數據辨識出支持向量回歸模型的兩個主要參數以確定飛灰含碳量軟測量模型，并根據歷史數據的更新每小時更新一次軟測量模型，將實時測量的輔助變量值輸入建立好的軟測量模型即可得到飛灰含碳量輸出值。該方法建模復雜，難以真正取得實際應用，相關文獻，如《基于預數值計算的鍋爐飛灰可燃物含量建?！?、《電站鍋爐飛灰含碳量在線軟測量模型算法》等，均涉及到復雜的神經網絡模型算法，難以應用于現場的在線預測。
技術實現思路
為了克服上述現有技術中的不足，本專利技術的目的在于，提供一種煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物含量的在線預測方法，包括：根據燃燒理論，預測飛灰可燃物的因素包括：煤種、低位熱值、運行氧量、負荷、燃盡風比例、燃盡時間、運行氧量分布不均勻程度；通過預測可燃物因素中的煤種、低位熱值、運行氧量、負荷、燃盡風比例、燃盡時間、運行氧量分布不均勻程度，確定鍋爐運行的飛灰可燃物大小，飛灰可燃物的預測模型為公式為；y＝k1×k2×k3×k4×k5×k6×x-0.45其中：煤種的預測方式為：煤種因素分為印尼煤、俄羅斯煤、神華煤、澳洲煤、菲律賓煤、平朔煤、優混煤、準混煤、其它煤，煤種以影響因子k1的形式進行飛灰可燃物預測修正，影響因子k1的值包括：印尼煤k1＝1.0俄羅斯煤k1＝1.05神華煤k1＝1.05準混煤k1＝1.10澳洲煤k1＝1.10菲律賓煤k1＝1.10平朔煤k1＝1.15優混煤k1＝1.15其它煤k1＝1.15；低位熱值的預測方式為：在同樣的煤種和運行條件下，燃煤的低位熱值越高，表明其固定碳含量越高，燃盡固定碳所需的時間就越長，從而會使得飛灰的可燃物升高；低位熱值以影響因子k2的形式進行預測修正；運行氧量的預測方式為：運行氧量對飛灰可燃物的影響根據鍋爐變氧量試驗結果得到，根據飛灰可燃物與氧量的擬合曲線得到：y＝k3×x-0.45其中：x為省煤器出口平均氧量，％；k3為與負荷相關的影響因子；負荷的預測方式為：根據運行氧量調整試驗以及負荷與飛灰可燃物的關系曲線，得到影響因子k3；燃盡風比例的預測方式為：在同樣運行氧量下，燃盡風比例越高，飛灰可燃物越高,燃盡風對飛灰可燃物含量的影響通過影響因子k4來反映；燃盡時間的預測方式為：煤粉進入鍋爐的位置決定了煤粉的燃盡時間，其反映在不同磨煤機的煤粉燃盡時間不同，燃盡時間對飛灰可燃物的影響通過不同磨煤機對飛灰可燃物的影響因子k5來實現；k5的選取為：下層磨取0.8，中層磨取1.0，上層磨取1.2；氧量分布不均勻程度的預測方式為：氧量分布越不均勻，燃燒不均勻程度越高，飛灰可燃物越高，氧量分布不均勻程度對飛灰可燃物的影響通過影響因子k6來實現；其中氧量分布不均勻程度通過鍋爐若干個氧量測點的標準差表示，標準差越大，影響因子k6越大，表明飛灰可燃物越高。從以上技術方案可以看出，本專利技術具有以下優點：分析影響鍋爐飛灰可燃物的各因素，通過一定的鍋爐燃燒調整試驗結果，結合鍋爐燃燒理論分析，得到影響鍋爐飛灰可燃物的影響因子，在保證一定預測準確性的前提下，可方便的在鍋爐燃燒外掛控制系統中用邏輯方式實現，避免了類似神經網絡模型預測的復雜計算和建模，因此對鍋爐在線燃燒優化控制具有較好的應用價值。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術的技術方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為飛灰可燃物的低位熱值影響因子k2曲線圖；圖2為氧量對飛灰可燃物影響(953MW)曲線圖；圖3為氧量對飛灰可燃物影響(700～800MW)曲線圖；圖4為氧量對飛灰可燃物影響(500MW)曲線圖；圖5為負荷對飛灰可燃物的影響因子k3曲線圖；圖6為燃盡風對飛灰可燃物的影響因子k4曲線圖；圖7為鍋爐飛灰可燃物分析值和預測值比較。具體實施方式為使得本專利技術的專利技術目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將運用具體的實施例及附圖，對本專利技術保護的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而非全部的實施例?；诒緦＠械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利保護的范圍。本專利技術提供一種煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物含量的在線預測方法，在線預測方法包括：根據燃燒理論，預測飛灰可燃物的因素包括：煤種、低位熱值、運行氧量、負荷、燃盡風比例、燃盡時間、運行氧量分布不均勻程度；通過預測可燃物因素中的煤種、低位熱值、運行氧量、負荷、燃盡風比例、燃盡時間、運行氧量分布不均勻程度，確定鍋爐運行的飛灰可燃物大小，飛灰可燃物的預測模型為公式為；y＝k1×k2×k3×k4×k5×k6×x-0.45其中：煤種的預測方式為：煤種因素分為印尼煤、俄羅斯煤、神華煤、澳洲煤、菲律賓煤、平朔煤、優混煤、準混煤、其它煤，煤種以影響因子k1的形式進行飛灰可燃物預測修正，影響因子k1的值包括：印尼煤k1＝1.0俄羅斯煤k1＝1.05神華煤k1＝1.05準混煤k1＝1.10澳洲煤k1＝1.10菲律賓煤k1＝1.10平朔煤k1＝1.15優混煤k1＝1.15其它煤k1＝1.15；低位熱值的預測方式為：在同樣的煤種和運行條件下，燃煤的低位熱值越高，表明其固定碳含量越高，燃盡固定碳所需的時間就越長，從而會使得飛灰的可燃物升高；低位熱值以影響因子k2的形式進行預測修正；影響因子k2取值范圍如圖1所示。運行氧量的預測方式為：運行氧量對飛灰可燃物的影響根據鍋爐本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物含量在線預測方法，其特征在于，包括：根據燃燒理論，預測飛灰可燃物的因素包括：煤種、低位熱值、運行氧量、負荷、燃盡風比例、燃盡時間、運行氧量分布不均勻程度；通過預測可燃物因素中的煤種、低位熱值、運行氧量、負荷、燃盡風比例、燃盡時間、運行氧量分布不均勻程度，確定鍋爐運行的飛灰可燃物大小，飛灰可燃物的預測模型為公式為；y＝k1×k2×k3×k4×k5×k6×x

【技術特征摘要】
1.一種煤粉鍋爐燃燒后飛灰可燃物含量在線預測方法，其特征在于，包括：根據燃燒理論，預測飛灰可燃物的因素包括：煤種、低位熱值、運行氧量、負荷、燃盡風比例、燃盡時間、運行氧量分布不均勻程度；通過預測可燃物因素中的煤種、低位熱值、運行氧量、負荷、燃盡風比例、燃盡時間、運行氧量分布不均勻程度，確定鍋爐運行的飛灰可燃物大小，飛灰可燃物的預測模型為公式為；y＝k1×k2×k3×k4×k5×k6×x-0.45其中：煤種的預測方式為：煤種因素分為印尼煤、俄羅斯煤、神華煤、澳洲煤、菲律賓煤、平朔煤、優混煤、準混煤、其它煤，煤種以影響因子k1的形式進行飛灰可燃物預測修正，影響因子k1的值包括：印尼煤k1＝1.0俄羅斯煤k1＝1.05神華煤k1＝1.05準混煤k1＝1.10澳洲煤k1＝1.10菲律賓煤k1＝1.10平朔煤k1＝1.15優混煤k1＝1.15其它煤k1＝1.15；低位熱值的預測方式為：在同樣的煤種和運行條件下，燃煤的低位熱值越高，表明其固定碳含量越高，燃盡固定碳所需的時間就越長，從而會使得飛灰的可燃物升高；低位熱值以影響因...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈躍良，陳拓，陳韶華，唐義軍，尤海輝，
申請(專利權)人：廣東電網有限責任公司電力科學研究院，華能國際電力股份有限公司海門電廠，
類型：發明
國別省市：廣東,44