基于功煤系数的锅炉入炉煤量实时预测模型

第４ ５卷 第７期 ２ ０ １ ６年７月
THE RMA LP OWE RG E N E R A T I ON
热 力 发 电
V o l ������ ４ ５ N o ������ ７ J u l ０ １ ６ y２
基于功煤系数的锅炉入炉煤量 实时预测模型
( ) 华北电力大学能源动力与机械工程学院 , 河北 保定 ０ ７ １ ０ ０ ３ [ 摘 要 ]锅炉入炉煤的投入量均按照电厂设计煤种进行计算 , 而电厂燃煤煤种较杂 、 煤热值波动较大 , 使得控制锅炉入炉煤量的准确性 成 为 难 题 . 对 此 , 本 文 采 用 功 煤 系 数 法, 依据组合预测模型 与方差倒数理论建立了入 炉 煤 量 的 预 测 模 型 , 求 取 待 预 测 时 刻 前 １h 功 煤 系 数 对 当 前 时 刻 利用该预测模型对某 ６ 用实时入炉煤量的预 ６ ０ MW 机组锅炉入炉煤量进行预测 . 结果表明 , 煤量预测模型具有较好的应用价值 . [ 关 键 词 ]锅炉 ; 入炉煤量 ; 实时预测模型 ; 功煤系数 ; 前馈校正 ; 中调指令 ; 组合预测 ; 方差倒数 [ ( ) 中图分类号 ] 文献标识码 ]A [ 文 章 编 号] T K １ ６ [ １ ０ ０ ２ Ｇ ３ ３ ６ ４ ２ ０ １ ６ ０ ７ Ｇ ０ ０ ６ １ Ｇ ０ ６ [ ] / 编 号 D O I １ ０． ３ ９ ６ ９j ． i s s n ． １ ０ ０ ２ Ｇ ３ ３ ６ ４． ２ ０ １ ６． ０ ７． ０ ６ １ 测值作为实际给煤量 , 其平均准确度可达到 ９ 表明本文提出的基于 功 煤 系 数 的 入 炉 ７％ 以上 , ( 待预测时刻 ) 功煤系数的最优权重 , 实 现 了 对 当 前 时 刻 功 煤 系 数 以 及 入 炉 煤 煤 量 的 预 测, 并
１, ２] .随着 膛压力 、 发 电 机 功 率 及 蒸 汽 温 度 的 波 动[
, , m o d e l ． T h er e s u l t ss h o wt h a t u s i n h er e a l Ｇ t i m ep r e d i c t e dv a l u ea st h ea c t u a l f e e dc o a l a m o u n t t h ea v e r Ｇ gt a ea c c u r a c a nr e a c hu o９ ７％ , i n d i c a t i n h ep r o o s e dp r e d i c t i o nm o d e lh a sag o o dp r o s e c t ． g yc pt gt p p
, , , GUJ u n i e Z HAN GY a n B A IZ h i z h o n YU W e n s h e n j g g
, c o n t r o l l i n h ea m o u n to fc o a l i n t ot h ef u r n a c eh a sb e c o m ead i f f i c u l tp r o b l e m． T h u s t h i sp a e rd e s i n e d gt p g , t h es e l f Ｇ a d a t i v ec o a l u a l i t e e d f o r w a r dc o r r e c t i o na n de s t a b l i s h e dap r e d i c t i o nm o d e l f o r f e e dc o a l u a n Ｇ p q yf q m o d e l a n dv a r i a n c e r e c i r o c a lm e t h o d ． T h eo t i m a lw e i h t c o e f f i c i e n t o f t h ep o w e r t oc o a l c o e f f i c i e n t i nt h e p p g , l a s to n eh o u r t ot h ec u r r e n tp o w e r t oc o a l c o e f f i c i e n tw a s c a l c u l a t e ds o t h e c o e f f i c i e n t o f o w e r t oc o a l a n d p , , t i t b s i n h ec o e f f i c i e n to fp o w e rt oc o a la sas t a r t i n o i n t o nt h eb a s i so ft h ec o m b i n e dp r e d i c t i o n y yu gt gp
谷俊杰 , 张 岩, 白智中 , 于文圣
R e a l Ｇ t i m ep r e d i c t i o nm o d e l o f f e e dc o a l u a n t i t o rb o i l e r sb a s e do n q yf o w e r t oc o a l c o e f f i c i e n t p
[ ] ４ １] 在入炉煤热值 预 测 方 面 : 杨 景 祺[ 指出目前多
及锅炉效率 . 在来煤煤质不满足机组设计要求的情 况下 , 电厂 普 遍 采 用 配 煤 掺 烧 技 术 调 整 入 炉 燃 煤 品 质 . 配煤掺烧技术主要包括分磨磨制炉内掺烧 、 煤场 配煤混合磨制 、 煤场混煤炉内掺烧等方法 . 由于操作 水平 、 环境和来煤情况变化等原因 , 煤的实际掺混效 果并不好 , 入炉煤质变化很大 . 煤质变化对机组运行 的影响有 : 加剧对锅炉内部管道的腐蚀和冲刷 ; 导致 ( 主汽压) 偏低 ; 如果各煤仓内煤质分布不均匀 , 将导
６ ２
热 力 发 电
２ ０ １ ６年
电机组负荷变化的要求也越来越高 , 煤质差 、 煤质变 化频繁导致很多火电机组协调变负荷能力不能适应 电网调度的要求 , 并且严重影响机组的稳定性和变 负荷能力 , 也减弱了机组上网竞争的能力 应控制 .
[ ] ３
时刻功煤系数的最 优 权 重 , 实现入炉煤量的实时预 机组自动适应煤质变化的能力 .
电网容量的增大和 用 户 对 供 电 质 量 要 求 的 提 高 , 电 网控制对电能质量 的 要 求 不 断 提 高 , 电网调度对火
收稿日期 : ２ ０ １ ５ Ｇ ０ ９ Ｇ ２ ９ ) 基金项目 :河北省教育厅科学研究指导性项目 ( z ２ ０ ０ ７ ４ １ ４ , 作者简介 :谷俊杰 ( 男, 硕士 , 教授 , 主要研究方向为火电机组优化与控制等 . １ ９ ５ ９－ ) : y _２ E Ｇ m a i l a n z h a n ０ １ ４＠１ ６ ３． c o m g
[ ５]
水煤比失调 、 主蒸汽温度 ( 主汽温 ) 偏低 、 主蒸汽压力
化多样 , 因此有必要在众多系统设计中考虑 B TU 法; 李必成
[ ] ７
１ ０] 倪 敏[ 则 提 出 新 的 热 值 校 正 关 系. L S S VM 算法 ; ] １ １ 在控制策 略 方 面 : 罗 志 浩[ 设计了稳定快速 B TU １ ２] 校正回路 ; 蒋 欣 军[ 提出了新型串级热值校正技 ] １ ３] １ ４ １ ５] 、 、 术; 刘 友 宽[ 王 磊[ 黄 卫 剑[ 则研究了煤质自
: , A b s t r a c t T h e f e e dc o a lq u a n t i t fb o i l e r i sc a l c u l a t e da c c o r d i n ot h ed e s i nc o a l ． H o w e v e r d u et ot h e yo gt g , c o m l e x i t f f e e dc o a l t ea n dt h el a r ef l u c t u a t i o n so fc o a lc a l o r i f i cv a l u ei np o w e rp l a n t sa c c u r a t e l p yo y p g y
] １ ７ . 致机组主汽压及炉膛负压调节波动[
煤质直接影响炉膛Baidu Nhomakorabea的燃烧放热量 、 燃烧稳定性
.
数锅炉不能达到设 计 煤 种 的 运 行 要 求 , 并且煤种变 ( ) 修正 ; 朱林忠 提出等效相对 b r i t i s ht h e r m a lu n i t [ ] 热值 的 思 想 ; K e l e iS u n６ 使 用 混 合 线 性 回 归 的 方
( , , ) S c h o o l o fE n e r o w e ra n dM e c h a n i c a lE n i n e e r i n N o r t hC h i n aE l e c t r i cP o w e rU n i v e r s i t B a o d i n ７ １ ０ ０ ３, C h i n a g yP g g y g０
������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������
, t h ea m o u n t o f f e e dc o a l i n t o t h e f u r n a c e c a nb ep r e d i c t e d ． M o r e o v e r t a k i n o ． ４b o i l e r o f t h e ６ ６ ０MW u n i t gN , i nG u o h u aC a n d o n o w e rP l a n ta st h ee x a m l e t h ef e e dc o a lq u a n t i t a sp r e d i c t e du s i n h ea b o v e g gP p yw gt : , , , , K e o r d s b o i l e r f e e dc o a lq u a n t i t r e a l Ｇ t i m ep r e d i c t i o nm o d e l c o e f f i c i e n to fp o w e rt oc o a l f e e d f o r w a r d y yw , , , c o r r e c t i o n l o a d i n s t r u c t i o n c o m b i n e dp r e d i c t i o n v a r i a n c er e c i r o c a l p 电厂锅炉入炉煤投入量的计算均按照电厂设计 煤种进行 , 但来煤煤种并非均为设计煤种 , 入炉煤质 差、 煤质变化频繁 , 与 设 计 煤 种 相 差 很 大, 易引起炉
测, 减少燃料量信号与理论燃煤量之间的偏差 , 增强
证电厂的安全 、 经济运行 , 需要对机组进行煤质自适 自适应煤质变化协调控制系统是一项最新的科
.为保
１ 自适应煤质变化前馈设计
研成果 , 许多学者通 过 多 年 大 型 火 电 机 组 调 试 经 验 的积累和独到的分 析 , 设计了简单易懂的协调控制 策略 . 各参数设置 原 理 简 单 , 具有自适应煤质变化 的能力 , 极大提高了 大 型 火 电 机 组 变 负 荷 能 力 和 机 组运行稳定性 , 使得 协 调 控 制 系 统 具 备 了 自 动 适 应 入炉煤质变化的能力