燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法及装置与流程

本发明涉及锅炉水动力控制的，特别是涉及一种燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法及装置。

背景技术：

1、在燃煤电厂中，锅炉是重要的能源转换设备，其运行状态直接影响到发电效率和能源消耗；然而，随着能源结构的调整和新能源的发展，燃煤电厂面临着越来越大的调峰压力和灵活性要求，特别是对于深度调峰能力和低负荷运行适应性问题，这些问题成为了制约火电机组灵活性提升的重要因素。

2、现有的锅炉低负荷水动力调控主要依赖于人工操作和经验判断，这种方式存在很多局限性；人工操作往往无法实时监测锅炉的运行状态，导致无法及时调整控制参数，从而影响锅炉的运行效率和稳定性；其次，经验判断的可靠性也存在不确定性；不同的操作人员可能会有不同的经验判断，而且经验判断往往受到个人主观因素的影响，无法保证其准确性和客观性；因此，传统的锅炉水动力调控方法存在调控精度低、效率低等问题，无法满足现代燃煤电厂在深度调峰的背景下稳定运行的要求。

3、因此，亟需一种燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种能够根据锅炉的实际运行状态，自动生成合适的燃烧和给水控制参数，提高燃煤电厂的运行效率和灵活性的燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法。

2、第一方面，本发明提供了燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法，所述方法包括：

3、实时获取燃煤锅炉的运行状态信息；

4、利用预先构建的水动力特征提取模型，对燃煤锅炉的运行状态信息进行特征提取，获得锅炉水动力运行状态特征；所述锅炉水动力运行状态特征包括介质流量、流速、压力、温度；

5、根据锅炉水动力运行状态特征，对水动力的流场进行有限元分析、模拟，获得水动力流场信息；所述水动力流场信息包括流速分布、温度分布以及压力分布；

6、将水动力流场信息与预先设置的水动力流场阈值范围进行比对，筛选出水动力流场信息超出水动力流场阈值范围的位置节点，获得水动力状态失稳节点特征集合；

7、将水动力状态失稳节点特征集合输入至预先构建的锅炉水动力调控参数生成模型中，获得燃烧和给水控制参数；

8、根据燃烧和给水控制参数运行锅炉燃烧控制以及给水控制。

9、另一方面，本申请还提供了燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控装置，所述装置包括：

10、运行状态信息获取模块，用于实时获取燃煤锅炉的运行状态信息；

11、水动力特征提取模块，利用预先存储的水动力特征提取模型，对获取的锅炉运行状态信息进行特征提取，获得锅炉水动力运行状态特征；所述锅炉水动力运行状态特征包括介质流量、流速、压力、温度；

12、有限元分析模拟模块，用于根据提取的水动力运行状态特征，对水动力的流场进行有限元分析、模拟，获得水动力流场信息，包括流速分布、温度分布以及压力分布；

13、水动力状态评估模块，用于将水动力流场信息与预先设置的水动力流场阈值范围进行比对，筛选出水动力流场信息超出阈值范围的位置节点，获得水动力状态失稳节点特征集合；

14、调控参数生成模块，用于将水动力状态失稳节点特征集合输入至预先构建的锅炉水动力调控参数生成模型中，获得燃烧和给水控制参数；

15、燃烧和给水控制模块，用于根据燃烧和给水控制参数，运行锅炉的燃烧控制以及给水控制。

16、第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任意一项所述方法中的步骤。

17、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述方法中的步骤。

18、与现有技术相比本发明的有益效果为：

19、该方法能够实时获取燃煤锅炉的运行状态信息，并对其进行实时的水动力特征提取和分析；这种实时性使得锅炉的运行状态能够得到及时监控和调整，提高运行效率和稳定性；通过利用预先构建的水动力特征提取模型，该方法能够从大量数据中提取出与水动力状态相关的关键特征；这些特征能够更准确地反映锅炉的水动力状态，为后续的调控提供更精确的依据；

20、该方法涵盖了从数据采集、特征提取、流场分析、状态评估到调控参数生成和燃烧控制等多个环节；这种系统性使得整个调控过程更加完整和高效，提高解决问题的效果；该方法能够根据锅炉的实际运行状态和水动力流场信息，自动生成合适的燃烧和给水控制参数；这种自适应性使得锅炉能够在不同的工况下实现稳定运行，提高火电机组的灵活性；

21、综上所述，燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法在解决现有问题时，具有实时性、精确性、系统性、自适应性和可扩展性等优点，能够提高燃煤电厂的运行效率和灵活性，满足现代燃煤电厂在深度调峰背景下的要求。

技术特征：

1.一种燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法，其特征在于，获得水动力流场信息的方法，包括：

3.如权利要求2所述的燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法，其特征在于，所述锅炉水动力运行状态特征包括介质流量、流速、压力以及温度；所述水动力流场信息包括流速分布、温度分布以及压力分布。

4.如权利要求3所述的燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法，其特征在于，所述水动力流场阈值范围包括水动力流场各节点的流速阈值范围、温度阈值范围以及压力阈值范围；

5.如权利要求1所述的燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法，其特征在于，所述锅炉水动力调控参数生成模型的构建方法，包括：

6.如权利要求5所述的燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法，其特征在于，所述燃烧控制包括调整燃烧器喷嘴角度、调整风速和调整风量；所述给水控制包括调整给水流量和调整给水温度。

7.如权利要求3所述的燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法，其特征在于，所述水动力状态失稳节点特征集合为：

8.一种燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。

技术总结本发明涉及锅炉水动力控制的技术领域，特别是涉及一种燃煤电厂锅炉低负荷水动力自适应调控方法及装置，其能够根据锅炉的实际运行状态，自动生成合适的燃烧和给水控制参数，提高燃煤电厂的运行效率和灵活性；所述方法包括：实时获取燃煤锅炉的运行状态信息；利用预先构建的水动力特征提取模型，对燃煤锅炉的运行状态信息进行特征提取，获得锅炉水动力运行状态特征；锅炉水动力运行状态特征包括介质流量、流速、压力、温度；根据锅炉水动力运行状态特征，对水动力的流场进行有限元分析、模拟，获得水动力流场信息；水动力流场信息包括流速分布、温度分布以及压力分布；将水动力流场信息与预先设置的水动力流场阈值范围进行比对。技术研发人员：倪煜,张力,刘新龙,李德波,马欣强受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/17