一种循环流化床锅炉吹灰优化系统及方法.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CN105972585A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610282690.3(22)申请日2016.04.29(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区朱辛庄北农路2号(72)发明人张文广张越刘吉臻曾德良牛玉广高明明房方杨婷婷(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人陈波(51)Int.Cl.F23C10/28(2006.01)F23J3/00(2006.01)权利要求书5页说明书11页附图2页(54)发明名称一种循环流化床锅炉吹灰优化系统及方法(57)摘要本发明涉及一种循环流化床锅炉吹灰优化系统及方法。受热面污染因子监测模块利用数据通讯模块从DCS系统读取的过程数据，通过ε-模糊树方法建立过热器或再热器污染因子、省煤器污染因子、空气预热器污染因子、排烟温度和锅炉效率的预测模型；然后，受热面污染因子优化模块以排烟温度和锅炉效率为导向，采用改进的果蝇优化算法对受热面污染因子监测模块中的预测值进行优化，得到可调变量的最佳设定值，将最佳可调变量值通过数据通讯模块发送到DCS系统，从而指导现场设备运行；受热面吹灰决策模块通过实时监测的情况设定临界污染因子值，当监测到的受热面污染因子超过临界污染因子时，指导受热面吹灰。本发明从根本上达到了节能吹灰和按需吹灰的目的。CN105972585ACN105972585A权利要求书1/5页1.一种循环流化床锅炉吹灰优化系统，其特征在于，DCS系统分别连接循环流化床锅炉和循环流化床锅炉吹灰系统，所述循环流化床锅炉吹灰优化系统置于PLC系统中，其包括数据通讯模块、受热面污染因子监测模块、受热面污染因子优化模块和受热面吹灰决策模块；其中，数据通讯模块通过DSC系统的服务器通讯软件与DCS系统连接，进行交换数据；受热面污染因子监测模块、受热面污染因子优化模块和受热面吹灰决策模块依次连接，并分别与数据通讯模块链接；受热面污染因子监测模块用于利用数据通讯模块从DCS系统读取的过程数据建立过热器或再热器污染因子、省煤器污染因子、空气预热器污染因子、排烟温度和锅炉效率的预测模型；受热面污染因子优化模块用于对受热面污染因子监测模块中的预测值进行优化，得到可调变量的最佳设定值，将最佳可调变量值通过数据通讯模块发送到DCS系统，从而指导现场设备运行；受热面吹灰决策模块用于通过实时监测的情况设定临界污染因子值，当监测到的受热面污染因子超过临界污染因子时，指导受热面吹灰。2.权利要求1所述一种循环流化床锅炉吹灰优化系统的吹灰优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)数据通讯模块通过Modbus通讯协议与DCS系统交换数据；首先，数据通讯模块从DCS系统读取过程数据，包括：机组负荷Load，燃料热值Q，燃料挥发分V，一次风压PA，一次风左挡板开度VRA，一次风右挡板开度VRB，上二次风左挡板开度SEA，上二次风右挡板开度SEB，下二次风左挡板开度SEC，下二次风右挡板开度SED，烟气含氧量ρ(O2)，飞灰含碳量Cfh，排烟温度Tpy，计算燃料消耗量B，锅炉主蒸汽流量G，蒸汽入口焓值Hs1，蒸汽出口焓值Hs2，蒸汽压力PH，烟气进入受热面时的焓值Is1，烟气流出受热面时的焓值Is2，烟气压力PI，冷空气焓值Is，空气体积Vk，空气预热器入口空气焓值Ik1，空气预热器出口空气焓值Ik2，排烟热损失q1，可燃气体未完全燃烧热损失q2，固体未完全燃烧热损失q3，散热损失q4，灰渣物理热损失q5；2)受热面污染因子监测模块通过ε-模糊树方法利用过程数据建立过热器或再热器污染因子、省煤器污染因子、空气预热器污染因子、排烟温度和锅炉效率的预测模型；3)受热面污染因子优化模块以排烟温度和锅炉效率为导向，对受热面污染因子监测模块中的预测值进行优化，得到可调变量的最佳设定值，将最佳可调变量值通过数据通讯模块发送到DCS系统，从而指导现场设备运行；4)受热面吹灰决策模块通过实时监测的情况设定临界污染因子值，当监测到的受热面污染因子超过临界污染因子时，指导受热面吹灰。3.根据权利要求2所述的吹灰优化方法，其特征在于，为了消除异常值，并减少参数的波动，对数据通讯模块所读取的过程数据进行预处理，具体步骤如下：3.1：依次确定可疑数据Xi，i∈[1,n]；n为所采集的数据个数；3.2：然后计算删除可疑数值之后的数列平均值Xi以及标准差3.3：计算可疑数据的残差：2CN105972585A权利要求书2/5页3.4：根据判别式|εj|＞Kσ来判定此可疑数值是否存在粗大误差，如果存在，则进行剔除，其中K为检验系数；3.5：为保证数据的连续性，利用差分方程计算结果对Xi进行替换，具体算式为为i位置上新的数值。4.根据权利要求2