一种亚临界循环流化床机组深度调峰下的主蒸汽压力预测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114936506A(43)申请公布日2022.08.23(21)申请号202210322098.7F22B35/00(2006.01)(22)申请日2022.03.30G06F119/08(2020.01)G06F119/14(2020.01)(71)申请人华北电力大学G06F119/02(2020.01)地址102206北京市昌平区北农路2号G06F113/08(2020.01)申请人清华大学华能集团技术创新中心有限公司(72)发明人张洪福高明明岳光溪(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246专利代理师陈波(51)Int.Cl.G06F30/27(2020.01)G06N3/12(2006.01)G06Q10/04(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称一种亚临界循环流化床机组深度调峰下的主蒸汽压力预测方法(57)摘要本发明提供了一种亚临界循环流化床机组深度调峰下的主蒸汽压力预测方法，通过构建亚临界循环流化床机组CFB动态模型，在建立了亚临界CFB锅炉燃烧、壁面传热、汽水工质吸热模型的基础上，用量子遗传算法进行模型参数优化，提高模型精度，实现主蒸汽压力的预测。本发明有利于实现亚临界CFB机组深度调峰下主蒸汽压力的监测，提前预知深度调峰下主蒸汽压力的变化趋势，提升机组的控制性能，保障机组的安全稳定运行。CN114936506ACN114936506A权利要求书1/3页1.一种亚临界循环流化床机组深度调峰下的主蒸汽压力预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、构建亚临界CFB机组发电过程动态模型，根据亚临界CFB机组发电过程，选择煤质、给煤量指令、一次风量、二次风量、排渣量、飞灰量、给水流量、主蒸汽阀门开度、减温水总流量作为所构建发电过程动态模型的输入；步骤2、分别建立亚临界CFB机组深度调峰下的燃烧放热量、壁面传热、汽水工质吸热模型，并根据稳态工况的历史数据确定所建立的各个模型中的稳态参数；步骤3、利用深度调峰亚临界CFB机组各典型负荷工况下的历史数据拟合关键参数的函数关系式；步骤4、根据步骤1至步骤3中所建立的动态模型、模型稳态参数、关键参数的函数关系式，利用CFB机组深度调峰下的变负荷动态历史数据，结合煤质参数，辨识模型中的动态参数，建立亚临界CFB机组深度调峰下的主蒸汽压力预测模型。根据亚临界CFB机组实时运行数据及煤质参数，预测深度调峰下的主蒸汽压力。2.根据权利要求1所述的一种亚临界循环流化床机组深度调峰下的主蒸汽压力预测方法，其特征在于，步骤1中，所述一次风量、二次风量采用标准工况下的体积流量；亚临界CFB机组在深度调峰时，通过4个喷水减温器控制主汽温，所述减温水总流量为所述4个喷水减温器流量总和。3.根据权利要求1所述的一种亚临界循环流化床机组深度调峰下的主蒸汽压力预测方法，其特征在于，所述步骤2中，深度调峰亚临界CFB机组在超低负荷工况运行时，在建立燃烧放热量模型时，根据负荷工况，即给煤量，对各项热损失进行修正；基于动态床温建立所述壁面传热模型；所述各个模型中的稳态参数取值为各典型负荷工况下的平均值；所述稳态工况的历史数据取自亚临界CFB机组的分散控制系统DCS。4.根据权利要求3所述的一种亚临界循环流化床机组深度调峰下的主蒸汽压力预测方法，其特征在于，建立亚临界CFB机组深度调峰下的燃烧放热量模型的过程包括：将亚临界CFB机组燃烧放热定义为来自于炉内残炭的燃烧放热Qc与入炉煤中挥发分的燃烧放热Qv，即将亚临界CFB机组燃烧总放热量Qa表示为如式(1)所示：Qa＝Qc+Qv(1)，其中，炉内残碳的燃烧放热Qc与燃烧速率Rc、残炭燃烧热值Hc相关，表示为如式(2)所示：式(2)中，k1为无量纲系数；mB为炉内残炭量，单位为kg；Co2为CFB锅炉炉膛平均氧浓度，单位为mol/m3；将炉内残炭量mB表示为如式(3)所示：式(3)中，Xc为煤的收到基固定碳份额，由煤质决定，表示为％含量；uB为给煤量指令，单位kg/s；t为延迟时间，单位为s；Xpz、XFL分别为排渣、飞灰含碳量，表示为％含量；mpz、mFL分别为排渣量、飞灰量，单位为kg/s；将炉膛平均氧浓度Co2表示为如式(4)所示：2CN114936506A权利要求书2/3页33式(4)中：V为炉膛体积，单位为m；Air1、Air2分别一次风量、二次风量，单位为Nm/s；kq是3总风量的摩尔转化系数，单位为mol/m；kr是挥发分中氧含量的摩尔转化系数，单位为mol/kg；vr是煤的收到基挥发分份额，由煤质决定，表示为％含量；kf是比例系数。5.根据权利要求4所述的一种亚临界循环流化床机组深度调峰下的主蒸汽压力预测