大型電站鍋爐混煤燃燒理論方法及全過程優(yōu)化技術(shù)

2014年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。 2100433B

主要完成人：陳 剛，向 軍，張洪剛，沈躍良，張 成，胡平凡，袁洪濤，陳前明，高 偉，夏 季

主要完成單位：華中科技大學(xué)，廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院，廣東紅海灣發(fā)電有限公司，廣東省粵電集團(tuán)有限公司沙角C電廠，廣東省粵電集團(tuán)有限公司珠海發(fā)電廠，中國國電集團(tuán)公司諫壁發(fā)電廠，安徽華電蕪湖發(fā)電有限公司

燃燒優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)役火電機(jī)組節(jié)能減排的重要手段。當(dāng)前電站鍋爐普遍采用了低氮燃燒和SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)，因此對燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)整提出了更高要求。項(xiàng)目緊密結(jié)合實(shí)際脫硝方案和工藝要求，綜合考慮系統(tǒng)整體的安全性、經(jīng)濟(jì)性和NOx排放，提出基于多目標(biāo)預(yù)測控制的低氮燃燒優(yōu)化控制方法，把經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和動態(tài)性能指標(biāo)統(tǒng)一在同一框架下進(jìn)行滾動優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)低氮燃燒系統(tǒng)的動態(tài)優(yōu)化控制。 項(xiàng)目首先利用灰箱建模方法建立低氮燃燒系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型；接著研究多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)性動態(tài)優(yōu)化控制問題的構(gòu)建、求解和擾動補(bǔ)償?shù)葐栴}；最后為滿足SNCR爐內(nèi)反應(yīng)溫度限值的要求研究基于聲波信號的爐膛溫度測量方法。

我國以煤炭為主的資源稟賦，以及消納間歇性可再生能源的需要，決定了燃煤發(fā)電在中長期內(nèi)仍將保持主力電源地位。燃燒優(yōu)化控制無需進(jìn)行設(shè)備改造，僅通過對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到提高鍋爐效率，同時(shí)減少NOx等污染物排放的目的，是現(xiàn)役機(jī)組最直接的節(jié)能減排手段。 項(xiàng)目圍繞燃燒過程建模、閉環(huán)動態(tài)燃燒優(yōu)化問題的構(gòu)建和求解、爐膛溫度場測量等關(guān)鍵科學(xué)問題開展了研究工作，建立了包含爐內(nèi)一維煙氣溫度模型，以及一維NOx模型的、完整的燃燒系統(tǒng)灰箱模型，為燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證打下了良好基礎(chǔ)；提出了具有自學(xué)習(xí)功能的低氮燃燒多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)預(yù)測控制方法，克服了原有燃燒優(yōu)化方法僅能實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制和穩(wěn)態(tài)優(yōu)化，無法適應(yīng)負(fù)荷和煤質(zhì)變化的缺陷；開發(fā)了基于電動聲源信號的爐膛溫度測量系統(tǒng)，并改進(jìn)了聲波飛渡時(shí)間計(jì)算方法和溫度場重建算法，為爐膛溫度場監(jiān)測提供了新的手段。 項(xiàng)目部分成果已經(jīng)在某1000MW超超臨界鍋爐獲得了成功應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 2100433B

混煤不是狹義上講的單純的煤的混合，在國標(biāo)中混煤的定義是粒度小于50mm的煤的總稱。

混煤不是狹義上講的單純的煤的混合，在國標(biāo)中混煤的定義：粒度小于50mm的煤的總稱2100433B