电站锅炉炉膛截面热负荷及炉内最小燃尽高度选取方法研究_李永兴

带有特征选取电站锅炉燃烧效率建模

带有特征选取电站锅炉燃烧效率建模作者：唐振浩吴笑妍曹生现来源：《哈尔滨理工大学学报》2020年第02期摘要：針对电站锅炉效率难以准确测定问题，依据机器学习理论，采用数据驱动建模方法建立锅炉效率预测模型。

分类回归树（CART）算法通过数据分析选取对锅炉效率影响显著的相关变量。

然后，K最近邻（KNN）分类器对相关变量的样本进行分类，区分不同工况生产数据。

根据不同工况数据，设计了一种基于差分进化算法（DE）的最小二乘支持向量机（LSSVM）建立数据驱动模型（DDMMF）。

DE动态优化15SVM的参数以提高模型精度。

最后，对预测模型进行动态修正进一步提高预测精度。

基于实际生产数据的实验结果表明，该模型能够准确预测锅炉燃烧效率，满足锅炉燃烧过程控制和优化的需求。

关键词：特征选取;K最近邻分类器;数据驱动模型;模型修正;锅炉燃烧效率DOI：10.15938/j.jhust.2020.02.001中图分类号：TT274;TM621;TM31文献标志码：A文章编号：1007-2683（2020）02-0001-070 引言燃煤锅炉在实际运行过程中的锅炉效率低于设计值，不仅降低生产效率，而且影响锅炉的安全运行。

锅炉生产过程具有多参数、多工况、非线性等特点，难以准确建立锅炉效率预测模型。

因此，本文对锅炉燃烧效率建模方法进行研究。

已有的锅炉燃烧效率建模方法可以简单概括为3类：机理、统计以及数据驱动方法。

机理方法、统计方法在一定程度上不适合直接应用到锅炉效率的控制与优化过程中。

因此，数学驱动方法被应用于锅炉效率预测中。

LSSVM算法具有计算效率高、需要样本少等优点，其参数对其建模精度具有显著影响，因此，本文采用差分进化（DE）算法优化LSSVM的参数提高模型预测精度。

为了进一步提高预测模型的精度，本文设计一种动态误差校正策略在线修正预测结果，取得良好效果。

在DE-LSSVM建模过程，由于输入参数多，导致建模过程的规模和复杂性较大。

燃烧调整及低负荷稳燃报告

燃烧调整及低负荷稳燃报告项目名称：华能沁北电厂一期工程2×600MW机组2号机组启动调试合同编号: TPRI/T8-CA-001-2004A报告名称：华能沁北电厂一期工程2×600MW机组2号机组燃烧调整及低负荷稳燃报告项目承担单位：西安热工研究院有限公司锅炉专业负责人: 王红雨主要工作人员：王红雨周广仁佟强赵景涛项目起迄时间：2004年3月～2005年1月报告编写：王红雨报告校阅: 周广仁审核: 李续军批准:摘要本报告主要叙述华能沁北电厂２号机组锅炉燃烧优化调整及低负荷稳燃试验的情况。

经过对煤粉细度、过量空气系数(氧量)及喷燃器一、二次风率及二、三次风门等因素的调整，2号锅炉炉内燃烧稳定、不结渣、不超温，运行方式合理，锅炉达到设计参数并带满负荷进入168小时试运行。

调整后，入炉煤煤质灰份偏高，热值偏低的情况下，投入C、D、E、F四台偏置磨煤机，2号锅炉维持303MW连续运行4小时，炉膛压力和炉内燃烧工况基本稳定。

关键词：燃烧调整投油低负荷稳燃目录1.概述2.主要设备技术规范3.试运中的燃烧调整4.低负荷稳燃试验5.结论1 概述华能沁北电厂一期工程2×600MW 超临界机组锅炉系东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克-日立公司及东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造的DG1900/25.4-II1型单炉膛、一次再热，超临界本生直流锅炉。

机组进入整套试运行带负荷后，着手对2号锅炉进行了初步燃烧优化调整。

调整后2号锅炉炉内燃烧稳定、不结渣、不超温，锅炉达到设计参数并带满负荷进入168小时试运行。

利用锅炉带低负荷的机会，断油全烧煤运行，进行了锅炉不投油最低稳燃负荷试验。

不投油最低稳燃负荷试验试验于2004年11月23日2:08至6:08进行，平均负荷303MW，锅炉连续运行4小时，运行中炉内燃烧基本稳定。

2主要设备技术规范2.1系统简介一期工程锅炉系DG1900/25.4-II1型单炉膛、一次再热，超临界本生直流锅炉。

600 MW超临界压力W型火焰锅炉炉膛热负荷特性分析

一
图１Ｂ￣ＷＢ－１９１３／２５．４一Ｍ型超临界压力 “Ｗ ”型火焰锅炉炉膛结构
由于下部炉膛截面较上部炉膛大，故 “Ｗ”型火焰中心偏低，加之火焰行程发生由向下到向上的大回转式变化，大大延长了火焰在燃烧器区域的停留时间，从而使得 “ｗ”型火焰燃烧所放出来的热量将大部分集中在炉膛下部，因此对于该类型直流锅炉而言，锅炉下部水冷壁的热负荷极大，这也是导致该类型直流锅炉下部炉膛发生烧损爆管的主要原因．
的结构如图１所示．煤粉锅炉炉膛中烟气的热量绝大部分通过辐射
的方式传递水冷壁工质，因此，沿炉膛高度方向某一区域的能量平衡关系为：本区域烟气带走的热量＋本区域水冷壁吸收的辐射热＋本区域烟气向上、下区域辐射的热量一本区域燃料燃烧放热量＋下区域向本区段辐射的热量．因此，第二区域即燃烧器区域的热平衡方程如式（１）所示．
近几年来随着政府对环境污染越来越重视，对电力１超临界压力锅炉水冷壁管运行特性分析行业特别是火力发电厂的环保要求越来越高，大容
量、高参数、低排放成为了未来火电厂锅炉的发展趋１．１金竹山电厂３＃机组锅炉运行特性分析
Ｂｊ２ＶＣ２２＋５．６７×１０口２Ｔ｛（Ｆ）２一

燃尽风速的改变对锅炉炉膛内燃烧过程影响的数值模拟

参数都根据锅炉实际的运行参数进行设定将烟气出口和冷
灰斗出口定义为压力出口．其他面默认为壁面。
力．并能将计算情况在计算机屏幕上形象的再现．为锅炉的设计、运行和改造提供重要的参考依据。具有重要的工程应
风风速为５０ｍ／ｓ时炉内燃烧状况最佳关键词燃煤锅炉数值模拟Ｆｌｕｅｎｔ软件燃尽风
中图分类号：ＴＫ２２７．１
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２ — ９０６４（２０１４）０４ — ０２０ — ０３周围部分网格划分要求可以适当降低．并且为了减少计算负担可以将网格设置的稍微疏一些对于燃烧器区域．可以直接用６面体网格进行划分．但是需要注意此部分为燃烧发生
网格。
中国是煤炭生产和消费大国．目前煤炭提供了一次能源的７５％，在可预见的几十年内煤炭仍是中国主要的一次能源［１］。锅炉是经济发展时代不可缺少的商品同时是一个复杂的多变量系统。发展高效率、低污染的煤洁净燃烧技术成为了锅炉发展的方向＿２］。电力市场需求量在不断扩增，煤炭消耗量随之增加我国的煤炭利用水平还很低．由于燃烧技术及燃
本文选择的研究对象为东方锅炉厂的一款６００ＭＷ锅

燃用低热值褐煤超超临界锅炉炉型选择研究

3物资采购与管理一、超超临界锅炉整体布置概述大型超超临界锅炉的整体布置主要采用Π型布置和塔式布置，国内主要锅炉厂的超超临界锅炉采用这两种布置方式。

东锅和北京巴威的锅炉为Π型布置方式，前后墙对冲燃烧；上锅有两种典型布置方案，一是Π型布置方式，单炉膛单切圆燃烧方式，另一种为塔式炉，燃烧方式采用单炉膛单切圆燃烧；哈锅的锅炉以Π型布置方式为主，也有塔式炉业绩；武汉锅炉厂除Π型炉外，也具有设计生产塔式炉的能力，尚无订货业绩。

采用何种布置方式和燃烧方式往往取决于锅炉厂的传统技术流派。

目前国内的６００ＭＷ等级机组中，Π型炉占多数，而塔式炉也有成功运行的业绩。

二、Π型炉和塔式炉炉型比较从两种炉型的布置简图可以看出，Π型炉布置特点是锅炉高度较塔式炉低，且安装起吊方便；占地面积大；可将空预器拉出，脱硝装置设置在空预器上方，空预器拉出后炉底场地可布置辅机。

Π型炉炉膛通常为长方形，高温受热面布置在炉膛上部，中低温受热面布置在转向室后的尾部烟道中。

塔式炉布置特点：锅炉高度较高，安装及检修费用较高，占地面积小，且可利用省煤器至空预器的空间布置脱硝装置；烟道布置简洁明快。

所有塔式炉的炉膛通常为正方形。

所有受热面都布置在炉膛上部的第一烟道，　空气预热器的位置与Π型炉一样，　布置在炉膛的后部，　第二烟道仅作为连接第一烟道和空气预热器烟气侧进口的烟气通道。

两种炉型布置的特点如下：　Π型锅炉设计为单炉膛后竖井双烟道结构，炉内水平受热面布置在由包墙过热器包覆的后竖井双烟道中，而炉内立式受热面则布置在炉膛上方与出口处。

锅炉炉膛出口通过９０°转弯转至后竖井，炉膛中的烟气由下向上流经受热面，而后竖井中烟气则由上向下流经受热面。

Π型锅炉相比塔式炉其主要优点是：（１）锅炉高度相对较低，易于安装；（２）尾部烟气向下流动、有利于吹灰；（３）炉膛内部受热面为立式布置空间较大，检修较方便。

Π型锅炉相比塔式炉的缺点是：（１）锅炉占地面积大；（２）因烟气有两次９０°转弯，导致锅炉尾部受热面烟温偏差较大，转向室后的低温对流受热面局部磨损较塔式炉大；（３）水冷壁特别是上部后水冷壁回路复杂，其热力与水力偏差较塔式炉大。

电站锅炉炉膛截面热负荷及炉内最小燃尽高度选取方法研究_李永兴概要

56 L 。

、・电站二。

3 16 + 0 . 97 9 . L . , 系” ・统工程 , , 199 3 年第 , 9 卷m 2 2》 ( 要求外还必须满足防渣要求。

必要时还需再 , . 其上下限下限的直线方程式为…。

; 增加炉膛高度当采用摆动式燃烧器时还需增… ( 2 3 : 上限 L 二 2 9 16+ 0 97 9 . . . . ・ L . 加上摆最大角度时的垂直距离 4 4 1 . : L 、二一 2 ・・・28 . 4 + 0 9 79 ” ・・・・・・・・・・・ L . ・・结论四十多年来 , , ・・・・・・…… ( 2 4 6 从拟合结果来看强相关性 , : L . . 与L 2 9 , 。

之间呈直线 ~ 1 3 . 我国电站锅炉设计制造行业积累了丰富的实践经验系统地整理这些实践经验反过来为以后的电站锅炉设计制造服务是 . , 相关系数 . y = 0 均方差 . , 实用时可按式 (2 2 来计算田为士 2 口= 士 2 7 6米 : , L , 值 , 其取值范 . , 十分有益和必要的 4. 2 . t 信概率可达 9 5 % 从表当 L 。

经过对国内二十六个电站的大型锅炉机组 q ; 所列数据可以看到 . < . , L 二时其 . q 损调研结果而整理出的炉膛截面热负荷 M 一 R 值与失一般要大些锅炉的额定蒸发量 D 及煤质特性综合判别参数 : 最后需要说明电厂厂距离乙表7 炉卫除了要满足燃尽 + J 之间的关系式如下 : 国内一些电站锅炉的上一次风口中心线至屏底的高 L 值嫩用煤种种设计高度擞用煤种飞灰可嫩末傲炭热锅炉效率 L m 。

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基于锅炉负荷及火焰中心点坐标量化的燃尽风控制方法[发明专利]

专利名称：基于锅炉负荷及火焰中心点坐标量化的燃尽风控制方法
专利类型：发明专利
发明人：李皓宇,焦开明,李建军,张文君,于兴宝,丁浩植,蔡琦龙,周亚男,赵天亮
申请号：CN202010736733.7
申请日：20200728
公开号：CN111998383A
公开日：
20201127
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于燃烧方法技术领域，尤其涉及一种基于锅炉负荷及火焰中心点坐标量化的燃尽风控制方法。

通过水冷壁的实时壁温对锅炉当前的火焰中心高度进行计算，得到量化数值结果；通过建立火焰中心高度、燃尽风平均开度和炉膛出口氮氧化物含量的多变量预测模型，将模型输出的结果作为燃尽风的补偿量，叠加锅炉负荷对应燃尽风的平均阀门开度粗调指令，得到最终的燃尽风平均阀门开度指令。

本发明解决现有方法中锅炉火焰中心高度计算方法繁琐、耗时长、结构复杂、成本高的问题；控制技术方面，锅炉的燃尽风调整仍然需要手动干预的问题。

申请人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院,内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司
地址：100043 北京市石景山区玉泉西里二区18号楼西区
国籍：CN
代理机构：北京中南长风知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：马龙
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低NOx燃烧的锅炉炉膛热力计算

低NOx燃烧的锅炉炉膛热力计算
大源清司;关蓓
【期刊名称】《锅炉技术》
【年(卷),期】1991(000)002
【总页数】7页(P29-35)
【作者】大源清司;关蓓
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TK223.21
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