基于爐內(nèi)參數(shù)測(cè)量燃燒系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行理論與技術(shù)研究

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1、ClassifiedIndex：TK227U．D．C：620Dl‘ssertationfortheDoctoralDegreeinEngineering一ResearchontheTheoryandTechnologyofCombustionOptimizationBasedonBoilerParameterMeasurementCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：School：DateofDefence：LiQindaoProf．HanPuDo

2、ctorofEngineeringThermalEngineeringSchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineeringJune．2013Degree·-Conferring·-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity華北電力大學(xué)博士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的博士學(xué)位論文《基于爐內(nèi)參數(shù)測(cè)量的燃燒系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行理論與技術(shù)的研究》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在華北電力大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。據(jù)本人所知，論文

3、中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。作者簽名：孝彩童日期：砂乃年石月夠日華北電力大學(xué)博士學(xué)位論文使用授權(quán)書(shū)《基于爐內(nèi)參數(shù)測(cè)量的燃燒系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行理論與技術(shù)的研究》系本人在華北電力大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的博士學(xué)位論文。本論文的研究成果歸華北電力大學(xué)所有，本論文的研究?jī)?nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人完全了解華北電力大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部門(mén)送交論文的復(fù)印件和電子版本

4、，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華北電力大學(xué)，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文，可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。本學(xué)位論文屬于(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”)：保密口，在年解密后適用本授權(quán)書(shū)不保密?chē)枳髡吆灻焊と掌冢?奶年石月侈日翩虢磊文吼舭?如摘要摘要在火力發(fā)電成本中，燃料費(fèi)用一般要占70％以上，提高鍋爐燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行水平對(duì)機(jī)組的節(jié)能降耗具有重要意義。同時(shí)，發(fā)電企業(yè)面臨廠網(wǎng)分開(kāi)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，而且，由于能源緊張導(dǎo)致燃煤價(jià)格上漲，進(jìn)一步加大了發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)成本。隨著國(guó)家對(duì)電站污染物排放的限制，如何有效降低污染

5、物排放的技術(shù)成為電廠當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)。燃煤價(jià)格的上漲和污染排放的限制，使國(guó)內(nèi)燃煤電站面臨著提高鍋爐效率與降低污染排放的雙重要求，迫切需要面向節(jié)能、降耗與降低污染、安全運(yùn)行的生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制與調(diào)度方法。鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)能夠有效提高機(jī)組運(yùn)行效率，降低發(fā)電成本，顯著降低鍋爐污染物的排放，并能夠監(jiān)督保障鍋爐的安全運(yùn)行。本文以電站鍋爐燃燒系統(tǒng)為研究對(duì)象，探討了鍋爐燃燒優(yōu)化運(yùn)行理論與技術(shù)。主要內(nèi)容包括：(1)爐內(nèi)參數(shù)測(cè)量技術(shù)與方法的研究。燃燒優(yōu)化技術(shù)目標(biāo)是根據(jù)鍋爐的負(fù)荷和煤種，實(shí)時(shí)優(yōu)化鍋爐的風(fēng)量和煤量，指導(dǎo)鍋爐燃燒調(diào)整，提高鍋爐燃燒運(yùn)行

6、效率，降低發(fā)電煤耗，同時(shí)減少煙氣的NOx排放，實(shí)現(xiàn)鍋爐的經(jīng)濟(jì)環(huán)保運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)首要的問(wèn)題是，采用一種什么樣的測(cè)量設(shè)備來(lái)實(shí)時(shí)地檢測(cè)出鍋爐內(nèi)部的主要參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)指導(dǎo)鍋爐燃燒調(diào)整。本文提出了利用美國(guó)佐爐公司的ZoloBOSS激光測(cè)量網(wǎng)作為爐內(nèi)參數(shù)檢測(cè)設(shè)備，配以我們自行研制的運(yùn)行優(yōu)化站，構(gòu)成鍋爐燃燒優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)。(2)基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鍋爐燃燒系統(tǒng)模型建立。鍋爐燃燒過(guò)程中的NOx排放和鍋爐效率的影響因素非常復(fù)雜，相互聯(lián)系，相互耦合。因此用機(jī)理建模方法建立符合鍋爐當(dāng)前特性的模型存在一定的困難。該文引入先進(jìn)的人工智能神

7、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，根據(jù)鍋爐燃燒過(guò)程歷史數(shù)據(jù)，利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了鍋爐效率的預(yù)測(cè)模型和NOx排放的預(yù)測(cè)模型，并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。(3)鍋爐煙氣干燥燃褐煤時(shí)的熱經(jīng)濟(jì)性分析。對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥可以明顯地提高直接燃褐煤電站發(fā)電效率，滾筒煙氣干燥是應(yīng)用最早的干燥方法。為此，本文建立了鍋爐煙氣干燥燃褐煤發(fā)電系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性分析模型，并且利用該模型對(duì)某600MW機(jī)組采用鍋爐煙氣干燥對(duì)發(fā)電系統(tǒng)熱效率華北電力大學(xué)博士學(xué)位論文的影響因素進(jìn)行了分析。將分析結(jié)果與前述的鍋爐燃燒優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)配合使用，將大大提高直接燃褐煤火電廠的熱效率，起到

8、節(jié)能的目的。(4)基于多目標(biāo)遺傳算法NSGA-II的燃燒參數(shù)優(yōu)化。建立模型之后，采用多目標(biāo)遺傳算法NSGA-II對(duì)鍋爐的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，仿真結(jié)果表明，本文的方法能夠給出可行的調(diào)整各風(fēng)門(mén)開(kāi)度等操作量的優(yōu)化控制方案，使鍋爐維持在良好的工況下，達(dá)到節(jié)能減排的目的。將為火力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)高效率、低排放運(yùn)行提供有