一种燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109654518A(43)申请公布日2019.04.19(21)申请号201811476887.6(22)申请日2018.12.05(71)申请人中北大学地址030051山西省太原市学院路3号(72)发明人史元浩李强崔方舒温杰曾建潮张国珺王艳婷楚丰毅(74)专利代理机构西安中科汇知识产权代理有限公司61254代理人韩冰(51)Int.Cl.F23J3/00(2006.01)G05B19/418(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法(57)摘要本发明公开了一种燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法，通过大量的实时监测数据结合概率统计的思想，并结合吹灰优化模型，以最大收益为目标，寻找最合适的吹灰时机和吹灰时长，给工作人员提供判断依据，进行合理的受热面吹灰操作；并且根据概率统计分析未来时刻受热面清洁状态变化，与受热面当前或者之前清洁状态结合，便可以预测未来受热面状态，并进行更进一步的吹灰指导。CN109654518ACN109654518A权利要求书1/2页1.一种燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、通过燃煤电站的分散控制系统DCS获取省煤器的实时运行数据；步骤二、将步骤一得到的多组实时运行数据，进行数据预处理，用以污染率计算；步骤三、计算同一时刻下多组污染率改变量，并对同一时刻污染率改变量进行拟合，计算每一时刻的污染率改变量期望；步骤四、在数据预处理后的多组实时运行数据中任取一组污染率初始值作为起点，根据步骤三得到的污染率改变量期望，计算得到后续时刻的污染率；步骤五、将得到的污染率按照时间轴进行拟合，计算积灰时间段和吹灰时间段的拟合曲线，计算拟合优度；步骤六、将积灰时间段和吹灰时间段的拟合曲线带入优化模型，具体模型如下：单位时间内吹灰换热量Qp为：式中，F为受热面传热面积(m2)；ΔT为对数平均温压(℃)；tb为每个吹灰器一次动作所需时间(h)；m为该过程所消耗的蒸汽质量流量(kg/h)；Hc为吹灰器所用蒸汽的气源焓(kg/kJ)；H0分别为凝汽器的入口焓(kg/kJ)；Fmax,Fmin分别为临界污染率上、下限，求max(Qp)，得该受热面吹灰的最佳积灰时长和吹灰时长，求得临界污染率，其中对数温压、传热系数等参数按照统计时间内的平均负荷计算；步骤七、通过步骤六得到的优化结果，进行吹灰方案制定以减少运行人员的操作负担。2.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法，其特征在于：所述步骤一中，获取省煤器的实时运行数据的采样区间为100s。3.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法，其特征在于：所述步骤二中，数据预处理具体步骤如下：数据预处理包括对采集到的多组实时运行数据进行剔除异常值处理和数据平滑处理，其中：1)剔除异常值处理采用的是拉依达方法，具体方法为：如果某测量值与平均值之差大于标准偏差的三倍，则予以剔除，计算公式为：其中，样本均值，为样本的标准偏差。2CN109654518A权利要求书2/2页2)数据平滑处理利用的是“加权移动平均”平滑滤波方法加权，具体方法为；作为平均的区间内中心处数据的权值最大，越远离中心处的数据权值越小，即减少了对真实信号本身的平滑作用，计算公式为：其中：为滤波后的结果；ym为m时刻的实际测量值。4.根据权利要求1所述的燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法，其特征在于：所述步骤-Ct-Et五中，积灰时间段和吹灰时间段的拟合曲线的拟合公式分别为：Fd＝A-Be，Fb＝De，式中，A，B，C，D和E都是拟合得到的常数，且都大于0。3CN109654518A说明书1/6页一种燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法技术领域[0001]本发明涉及燃煤电站锅炉受热面吹灰优化领域，特别是一种燃煤电厂锅炉受热面的吹灰优化方法。背景技术[0002]在我国各个燃煤电站锅炉均装备了吹灰设备，采取了蒸汽、声波等各种方式清扫受热面的积灰以维持锅炉的正常运作。目前，燃煤电站锅炉各个受热面的吹灰操作多是采用每天每班时间固定、操作流程固定的吹灰方式。但是锅炉的工作状况是动态变化而不是一成不变的，如果在受热面灰污沉积过多而没有及时吹扫，可能造成各受热面换热效率下降，导致锅炉整体效率下降，严重时还会造成锅炉停运等事故；相反如果吹灰过于频繁或者在各受热面灰污沉积情况比较良好时吹灰，不仅会对用于吹灰的蒸汽等介质造成浪费，而且会对吹灰设备以及各受热面也会造成不必要的损耗，增加维护的成本。因此，对于各个受热面吹灰操作的合理使用对于整个机组的安全性和节能减排均具有重要的意义。[0003]如中国专利公告号CN101034009A公开的一种“大型燃煤锅炉在线检测、吹灰优化