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床温对循环流化床锅炉运行的影响及降低床温技术的研究

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锅炉技术 2015年第3期46卷 40-42,56页

作者：郭涛王可琛李强吕海生中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209 北京市低质燃料高效清洁利用工程技术研究中心北京102209 阳泉煤业(集团)有限责任公司山西阳泉045000

床温是循环流化床(CFB)锅炉稳定、经济运行的关键影响因素,从床温对CFB锅炉的运行、SO2与NOx排放指标等影响分析,通过对床温的影响因素的研究,提出了降床温技术措施并予以实施,起到显著降床温效果。

关键词：床温 CFB 运行降低技术

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循环流化床锅炉低负荷床温研究

节能 2022年第10期41卷 13-15页

作者：李兵李沙秦大川朱良松华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030

循环流化床锅炉长期处于低负荷运行时,床温偏低会导致燃烧效率降低、脱硫效率下降、石灰石消耗量增加。以某电厂2×150 MW机组的两台循环流化床锅炉为例,针对机组低负荷运行时床温偏低的现象,寻找合适的改造方法。结果表明:通过调整炉... 详细信息

循环流化床锅炉长期处于低负荷运行时,床温偏低会导致燃烧效率降低、脱硫效率下降、石灰石消耗量增加。以某电厂2×150 MW机组的两台循环流化床锅炉为例,针对机组低负荷运行时床温偏低的现象,寻找合适的改造方法。结果表明:通过调整炉膛出口综合氧量、二次风配风方式、流化风量及床压、炉膛运行负压、入炉煤与石灰石的粒度,机组的低负荷运行参数得到明显改善。调整3个月后,低负荷运行的锅炉平均床温提高了52.1℃,低负荷平均床温能够有效控制在850℃;入炉煤硫分变化不大时,石灰石单耗下降18.9 g/kWh,飞灰、炉渣含碳量下降明显,综合供电煤耗下降3.3 g/kWh。

关键词：低负荷循环流化床床温

基于粒子群支持向量回归优化的循环流化床床温预测分析

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能源工程 2022年第3期42卷 11-17页

作者：黄纯颖曾庆敏陈玲红吴学成岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

为了优化循环流化床锅炉(CFB)的床温系统控制,使用支持向量回归(SVR)人工智能方法进行建模预测;为提高预测结果的精准性,引入互信息法则(MI)及主成分分析法(PCA)作为输入特征选择手段,同时使用粒子群算法(PSO)进行参数寻优。研究结果表... 详细信息

为了优化循环流化床锅炉(CFB)的床温系统控制,使用支持向量回归(SVR)人工智能方法进行建模预测;为提高预测结果的精准性,引入互信息法则(MI)及主成分分析法(PCA)作为输入特征选择手段,同时使用粒子群算法(PSO)进行参数寻优。研究结果表明,MI法则进行数据预处理并利用PSO算法优化后的SVR模型能够精确地预测在不同运行工况下的床温变化,且预测误差较小,拥有较强的泛化能力。

关键词：循环流化床床温支持向量回归粒子群优化特征选择

基于多变量内模结构的循环流化床锅炉床温自抗扰控制

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中国电机工程学报 2017年第1期37卷 172-180页

作者：房方李荣丽刘吉臻华北电力大学控制与计算机工程学院北京市昌平区102206

循环流化床锅炉具有燃烧劣质煤和炉内高效脱硫的优势,已成为我国火力发电装机的重要组成部分。但是,相较于煤粉锅炉,循环流化床锅炉燃烧过程的迟延和惯性更大、被控变量更多且关系更为复杂。床温作为循环流化床锅炉燃烧过程中特有的参数... 详细信息

循环流化床锅炉具有燃烧劣质煤和炉内高效脱硫的优势,已成为我国火力发电装机的重要组成部分。但是,相较于煤粉锅炉,循环流化床锅炉燃烧过程的迟延和惯性更大、被控变量更多且关系更为复杂。床温作为循环流化床锅炉燃烧过程中特有的参数,对锅炉运行的安全性、经济性和环保性均有重要影响,而其所具有的大时滞、强耦合、多干扰等特性又使之成为一大控制难题。为此,提出一种应用改进线性自抗扰原理的床温控制方法,用以提高循环流化床锅炉燃烧控制性能。通过引入多变量内模结构,可有效整定扩张状态观测器和反馈控制器参数,进而实现系统整体控制性能的优化。理论分析与仿真验证表明,该方法便于控制参数整定与动态性能分析,不依赖于精确的对象模型,具有良好的负荷适应性和抗干扰能力。

关键词：循环流化床(CFB) 床温内模结构自抗扰控制参数整定

循环流化床床温系统非线性建模及其优化控制算法

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循环流化床床温系统非线性建模及其优化控制算法

作者：孙鹏华北电力大学

学位级别：硕士

伴随着经济的迅速发展,现代社会对煤炭的需求也随之增加,同时世界各国的环保标准也在随之提高。许多新的、效率高的燃烧技术正在逐步的发展并普及。循环流化床技术是这其中的佼佼者,其具有燃烧效率高、燃料选择范围广、氮氧化物生成量... 详细信息

伴随着经济的迅速发展,现代社会对煤炭的需求也随之增加,同时世界各国的环保标准也在随之提高。许多新的、效率高的燃烧技术正在逐步的发展并普及。循环流化床技术是这其中的佼佼者,其具有燃烧效率高、燃料选择范围广、氮氧化物生成量低等优点。上述优势可以实现资源的高效利用以及清洁燃烧,在某些方面相对于煤粉炉技术具有很大的优势,在未来火电厂的发展中,循环流化床锅炉的应用将会更加广泛。本文首先对循环流化床锅炉燃烧系统的结构和特性作出了分析,其主要特点包括大惯性、强耦合、非线性等,在此基础上对床温系统主要热工参数的控制方法进行了研究。作为循环流化床锅炉生产运行中的重要参数之一,床层温度控制的好坏对机组的安全性和经济性有着十分重要的影响。机理建模虽日趋完善,但用此方法建立的模型过于复杂不适合控制器的优化。因此在探讨控制策略之前,通过标准粒子群辨识算法,利用某电厂循环流化床锅炉的历史数据建立不同工况下的燃料量--床温和一次风--床温的传递函数,并对模型进行验证以确保传递函数的正确性。撰写本文的主要目的是针对循环流化床锅炉床温系统的控制方式进行深入研究。所以在此基础上,针对床温对象的特点,依次采用模糊控制、带可调整因子的模糊控制、PID控制等方式对床温系统进行调节,并最终提出模糊自整定PID的床温控制策略,并通过与其他方法比较,验证此方法能达到预期控制效果,使机组能够稳定高效的运行。采用智能算法进行控制,不仅能够使床温控制系统的自动化水平得到提高,而且对提高能源利用率以及降低温室气体的排放有重要意义。

关键词：循环流化床锅炉床温试验建模粒子群算法模糊自整定PID

300MW机组循环流化床锅炉的床温多变量建模

同方学位论文库评论

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300MW机组循环流化床锅炉的床温多变量建模

作者：杨儒华北电力大学

学位级别：硕士

循环流化床技术相对于煤粉炉来说具有燃烧效率高、燃烧材料的选择范围宽、硫化物生成量低等优点,在未来火电厂的发展中,可以提高工厂的生产效率、降低燃烧煤量的损失和耗费、减少相应污染物的排放,其应用将会更加广泛。但是在循环流化... 详细信息

循环流化床技术相对于煤粉炉来说具有燃烧效率高、燃烧材料的选择范围宽、硫化物生成量低等优点,在未来火电厂的发展中,可以提高工厂的生产效率、降低燃烧煤量的损失和耗费、减少相应污染物的排放,其应用将会更加广泛。但是在循环流化床的应用过程中,发现床温的控制是一个难题,那么如何更加合理的选择影响因素建立优质的模型,对循环流化床锅炉来说至关重要。本文简要介绍了循环流化床锅炉的结构和工作原理,详细分析了床温的影响因素,得到其主要影响因素是一次风量、二次风量、给煤量、床压等。结合理论和实践,在此应用了一种可以在大量过程变量的变化中找出影响过程监控参数变化或指标下降的主要原因,用来降低高维数据空间的维数的方法,即主元分析法,将其与模型精度验证相结合,划分子空间,并根据主元贡献率累积和百分比得分确定主要元素数量,并作为子空间内数学模型的输入。由于量子粒子群的不确定性、随机空间搜索性以及混沌在优化设计中具有的随机性、遍历性和规律性,本文把这两者相结合,得到混沌量子粒子群算法,应用于循环流化床床温模型的建立。撰写本文的主要目的是针对循环流化床的床温特性,重点着眼于如何更加合理的划分子窗口范围,利用主元分析方法作为子模型划分的依据,找到一种动态的能够划出不同阶段不同程度上床温的主要影响因素,达到提高模型泛化能力的目的,进而通过具体实例的分析过程,叙述如何建立子模型的过程,具备一定的推广应用价值。

关键词：循环流化床床温子窗口主元分析混沌量子粒子群算法

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循环流化床锅炉床温与主蒸汽压力的智能辨识

电站系统工程 2022年第3期38卷 15-17页

作者：赵威钱进王一桂黄凤启贵州大学贵州贵阳550025 中国电建集团贵州工程有限公司国投盘江发电有限公司

以循环流化床锅炉的运行数据为基础,建立在50%负荷运行工况下,以给煤量、煤泥量和一次风量为输入,以床温和主蒸汽压力为输出的系统模型。采用樽海鞘群算法(SSA)对模型的参数进行寻优,该算法采用一种新的群体更新模型,控制参数很少。仿... 详细信息

以循环流化床锅炉的运行数据为基础,建立在50%负荷运行工况下,以给煤量、煤泥量和一次风量为输入,以床温和主蒸汽压力为输出的系统模型。采用樽海鞘群算法(SSA)对模型的参数进行寻优,该算法采用一种新的群体更新模型,控制参数很少。仿真结果表明,相比于传统粒子群算法(PSO),樽海鞘群算法运算速度明显提高,可以得到更优的模型。

关键词：循环流化床锅炉床温主蒸汽压力樽海鞘群算法参数辨识

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循环流化床锅炉床温的预估滑模控制

动力工程学报 2016年第5期36卷 365-371页

作者：朱红霞沈炯李益国东南大学能源与环境学院南京210096 南京工程学院能源与动力工程学院南京211167

针对大惯性、大滞后热工过程因负荷、煤种和环境条件的改变以及模型简化等带来的不确定性,设计了一种便于运行人员理解和工程实现的预估滑模控制方案.首先基于标称工况下辨识得到的二阶加纯滞后(SOPDT)模型,构建一个无迟延输出预估模型... 详细信息

针对大惯性、大滞后热工过程因负荷、煤种和环境条件的改变以及模型简化等带来的不确定性,设计了一种便于运行人员理解和工程实现的预估滑模控制方案.首先基于标称工况下辨识得到的二阶加纯滞后(SOPDT)模型,构建一个无迟延输出预估模型,用于过程输出值的预测,然后通过合理设计滑模函数和不确定上界自适应估计的滑模控制律,使得具有不确定性的闭环系统能在任何外扰的作用下保持渐进稳定.针对循环流化床锅炉床温对象的仿真实验结果表明:采用该预估滑模控制方案的床温控制系统调节速度快、超调量小且具有很强的抗干扰能力.

关键词：预估滑模控制 SOPDT模型不确定性循环流化床床温

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掺烧煤泥循环流化床床温动态建模方法研究

掺烧煤泥循环流化床床温动态建模方法研究

作者：邸小慧华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

煤泥是煤炭深加工后产生的废弃物,具有粒径小,含水量高等特点,难以贮藏和运输,长期堆积在室外会造成环境污染。循环流化床锅炉燃料适应性广,污染物排放较低,因此循环流化床锅炉煤泥掺烧技术为降低火电厂发电成本,减少环境污染提供了一... 详细信息

煤泥是煤炭深加工后产生的废弃物,具有粒径小,含水量高等特点,难以贮藏和运输,长期堆积在室外会造成环境污染。循环流化床锅炉燃料适应性广,污染物排放较低,因此循环流化床锅炉煤泥掺烧技术为降低火电厂发电成本,减少环境污染提供了一条有效途径。循环流化床锅炉内部燃烧过程非常复杂,燃烧系统控制对象具有强耦合和大迟延等特性。床温作为燃烧控制系统的关键被控量,最佳温度为850～900℃。床温偏高会导致床层结焦,脱硫效率降低,偏低会导致燃烧效率下降。在掺烧煤泥CFB锅炉中,煤泥掺烧会使锅炉床温降低,严重时可导致锅炉灭火。因此,建立掺烧煤泥循环流化床锅炉床温动态模型,实时预测锅炉床温,对于维持机组的安全稳定运行意义重大。本文以某电厂300MW循环流化床机组为研究对象,研究内容如下:(1)通过分析煤泥的物理特性、燃烧特性,以及循环流化床锅炉燃烧系统的结构和特点,建立掺烧煤泥循环流化床床温机理模型。以下二次风口为界,将炉膛分为密相区和稀相区,分别对炉膛、分离器和外置床进行床料质量平衡、残碳质量平衡、氧量平衡和能量平衡分析,建立以给煤量、煤泥量、一次风量、二次风量、外置床阀门开度为输入的床温动态模型,并且基于该电厂的现场运行数据,进行MATLAB仿真验证。结果表明建立的模型与实际现场数据吻合度较高,验证了模型的准确性。(2)为了研究不同建模方法对模型精度的影响,找到较为准确的床温动态模型,本文采用最小二乘支持向量机算法,建立掺烧煤泥循环流化床床温数据模型。本文提出最小二乘支持向量机动态建模方法,即考虑各输入变量和输出变量的延迟特性,达到提高模型准确性的目的。通过理论分析选取输入变量及其延迟阶次,最终建立以给煤量、煤泥量、一次风量、二次风量、外置床阀门开度为输入的床温动态模型,仿真验证表明模型预测值与实际数据相吻合。(3)将床温机理模型和床温数据模型进行仿真效果对比,由于机理模型分析复杂,因此机理模型的精度较数据模型相对较低,但两种模型均能正确反映床温的变化趋势,为后续掺烧煤泥循环流化床燃烧系统的研究提供参考。

关键词：循环流化床煤泥床温动态模型