一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法与流程

本发明涉及智能制造，尤其为一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法。

背景技术：

1、燃煤锅炉燃烧是发电企业的常用发电方式，通过燃煤产生的热量进行发电，在燃煤锅炉燃烧时既要保证安全同时也要保证燃煤的效率，从而需要对燃煤锅炉的运行方式进行调整，在安全的前提下同时燃煤排放符合国家标准，并将与燃煤有关的控制变量调节至实现更高的燃煤效率；

2、现有的燃煤锅炉在运行调整时入炉煤炭采样、化验室数据分析滞后，电厂燃烧调整配风配煤通常依靠人工经验，且调整时通常运行人员水平参差不齐、调整不及时，燃烧过程随意性较大，运行人员的劳动强度较大，且难以实现锅炉精细化调整和优化，从而影响燃煤锅炉的燃烧效率的提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，包括如下步骤：

3、步骤1，通过人机交互界面预先存储合理运营方式，检测装置采集入炉煤质并实时传输入炉煤质数据；

4、步骤2，采用大数据与人工智能处理技术，对煤的热值、灰分、水分数据进行修正并保存，根据锅炉历史运行数据及燃烧调整试验数据，基于机器学习方法建立燃烧优化数学模型；

5、步骤3，采用多目标寻优技术，根据机组负荷和入炉煤质，在线动态滚动优化与燃烧有关的控制变量，实时上传数据信息；

6、步骤4，通过人机交互界面查询任意时间的检测数据、设备运行状态、数据、报警信息，同时显示该时间段的灰分、热值指标趋势曲线及平均值数据供运行人员进行相关参数修改及调整；

7、步骤5，发生机组处理不了的异常时，自动退出燃烧优化模式并自动切换至手动并调节到预先存储的合理运营方式。

8、进一步地，所述步骤1中采用dcs系统进行控制管理，dcs系统具备良好的人机交互界面，实时显示相关数据，运行人员进行相关参数修改及调整，实现可视化操作，工作人员在可视化操作的前提下通过人机交互界面预先存储合理运营方式。

9、进一步地，所述步骤1中合理运行方式为经过化验室多次化验和多次实际运行后，不考虑燃烧优化在符合国家标准的条件下保证机组安全稳定运行的运行方式。

10、进一步地，所述步骤1中检测装置实时检测每台磨煤机的入炉煤质包括灰分、水分、热值、挥发分各项煤质参数。

11、进一步地，所述步骤1中用于检测入炉煤灰分的装置为入炉煤灰分检测装置，入炉煤灰分检测装置选用无源天然γ射线检测法的入炉煤灰分检测装置，基于微波法测量。

12、进一步地，技术每台磨煤机出口配有动态分离器，通过改变分离器的转速来调整煤粉细度，煤粉细度r90为19％。

13、进一步地，所述步骤2中采用大数据与人工智能处理技术对煤的热值、灰分、水分数据进行修正并保存的同时进行数据存储与查询，导出、存储、打印、上传报表，查询任意时间的检测数据、设备运行状态、数据、报警信息，显示该时间段的灰、热指标趋势曲线及平均值数据，根据历史趋势数据统计稳定率、合格率。

14、进一步地，所述步骤2中数学模型将入炉总煤量、燃烬风、辅助风、含氧量作为影响锅炉排放及效率的主要影响因素，根据环境温度、负荷、煤质的边界条件划分不同工况。

15、进一步地，所述步骤3中与调节燃烧有关的控制变量包括氧量定值偏置、燃烬风门开度、二次风门开度、给煤机偏置、一次风压偏置、总风量偏置、磨组运行方式。

16、进一步地，所述步骤5中具有完备的机组运行异常处理逻辑，确保不影响机组安全运行，发生主要自动回路切手动、runback等异常工况时，机组自动平稳过渡到原dcs控制的合理运行方式下。

17、本发明的有益效果如下：

18、工作人员在可视化操作的前提下通过人机交互界面预先存储合理运营方式，可视化操作能够较好的方便工作人员直观的看到燃煤锅炉燃烧情况，同时也能够方便工作人员直观对相关参数修改及调整并存储合理运营方式；

19、而建立数学模型后，在多目标寻优技术条件上，根据机组负荷和入炉煤质等工况数据，通过大数据技术便能够找出最佳的运行方式，配合上检测装置的实时检测，从而能够实现在线动态滚动优化与燃烧有关的控制变量，实时上传数据信息，进一步积累运行历史趋势数据方便后续更精准的控制，有利于实现锅炉精细化调整和优化，降低运行人员的劳动强度，保证燃煤锅炉的燃烧效率的提高；

20、具有完备的机组运行异常处理逻辑，确保不影响机组安全运行，发生异常工况时，机组自动平稳过渡到原dcs控制的合理运行方式下，在大数据与人工智能处理技术的支撑下，dcs通过历史报警信息对应的解决办法自动解决一些常见的异常，而在发生机组处理不了的异常时，自动切回手动状态，自动退出燃烧优化模式并自动切换至手动并调节到预先存储的合理运营方式。

技术特征：

1.一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：所述步骤1中采用dcs系统进行控制管理，dcs系统具备良好的人机交互界面，实时显示相关数据，运行人员进行相关参数修改及调整，实现可视化操作，工作人员在可视化操作的前提下通过人机交互界面预先存储合理运营方式。

3.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：所述步骤1中合理运行方式为经过化验室多次化验和多次实际运行后，不考虑燃烧优化在符合国家标准的条件下保证机组安全稳定运行的运行方式。

4.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：所述步骤1中检测装置实时检测每台磨煤机的入炉煤质包括灰分、水分、热值、挥发分各项煤质参数。

5.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：所述步骤1中用于检测入炉煤灰分的装置为入炉煤灰分检测装置，入炉煤灰分检测装置选用无源天然γ射线检测法的入炉煤灰分检测装置，基于微波法测量。

6.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：技术每台磨煤机出口配有动态分离器，通过改变分离器的转速来调整煤粉细度，煤粉细度r90为19％。

7.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：所述步骤2中采用大数据与人工智能处理技术对煤的热值、灰分、水分数据进行修正并保存的同时进行数据存储与查询，导出、存储、打印、上传报表，查询任意时间的检测数据、设备运行状态、数据、报警信息，显示该时间段的灰、热指标趋势曲线及平均值数据，根据历史趋势数据统计稳定率、合格率。

8.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：所述步骤2中数学模型将入炉总煤量、燃烬风、辅助风、含氧量作为影响锅炉排放及效率的主要影响因素，根据环境温度、负荷、煤质的边界条件划分不同工况。

9.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：所述步骤3中与调节燃烧有关的控制变量包括氧量定值偏置、燃烬风门开度、二次风门开度、给煤机偏置、一次风压偏置、总风量偏置、磨组运行方式。

10.根据权利要求2所述的一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，其特征在于：所述步骤5中具有完备的机组运行异常处理逻辑，确保不影响机组安全运行，发生主要自动回路切手动、runback等异常工况时，机组自动平稳过渡到原dcs控制的合理运行方式下。

技术总结本发明公开了一种燃煤锅炉燃烧优化控制方法，包括如下步骤：步骤1，通过人机交互界面预先存储合理运营方式，检测装置采集入炉煤质并实时传输入炉煤质数据，步骤2，采用大数据与人工智能处理技术，对煤的热值、灰分、水分数据进行修正并保存，根据锅炉历史运行数据及燃烧调整试验数据，基于机器学习方法建立燃烧优化数学模型，步骤3，采用多目标寻优技术，根据机组负荷和入炉煤质，在线动态滚动优化与燃烧有关的控制变量，实时上传数据信息，步骤4，通过人机交互界面查询任意时间的检测数据、设备运行状态、数据、报警信息。有利于实现锅炉精细化调整和优化，降低运行人员的劳动强度，保证燃煤锅炉的燃烧效率的提高。技术研发人员：王晓晖,周刚,李旺,陈俊杰,黄振兴受保护的技术使用者：国家能源集团岳阳发电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8