基于热力计算的锅炉优化配煤研究

摘要

因为我国煤炭的分布区域与经济发展非常不协调，同时交通运输又十分有限，致使许多火力发电厂燃用煤种不稳定，现场燃用煤种严重偏离设计煤种，同时各地的煤炭种别及其煤质特性指标存在一定差别，所以许多单煤的性能往往不能满足燃煤电厂的要求。动力配煤则是依据各煤种不同的性质，弥补短缺的性质以满足特定得要求，同时利用锅炉热力计算能对动力配煤起到有效指导的作用，使锅炉即使燃用混煤也能够做到在炉内形成稳定燃烧火焰、减少污染物排放量，从而使火电厂能够安全经济得运行。
　　目前火电厂现场没有条件进行煤质元素分析、煤质着火与燃尽特性，本文采取神经网络技术，以煤质的工业分析成分作为神经网络的输入，以煤质元素成分、煤质着火指数、煤质燃尽指数作为神经网络的输出，分别建立了煤质元素成分、煤质着火特性与煤质燃尽特性的预测模型，而且模型具有足够的精度，满足工程实际应用。
　　锅炉热力计算能够对燃用混煤后的锅炉性能预测进行有效得指导。故本文采用VC++开发出锅炉热力计算软件。以某电厂660MW机组锅炉作为研究对象，通过计算实例验证锅炉热力计算软件的准确性。为使热力计算与具体锅炉相匹配，提出了锅炉受热面灰污系数修正模型及建模方法，并通过计算实例验证了模型的有效性。
　　本文分析了目前常用的动力配煤数学模型及其不足，提出了基于锅炉热力计算的动力配煤模型，并给出了基于遗传算法的优化配煤算法及计算实例。该模型以燃煤成本最低为优化目标，并综合考虑了煤种的着火、燃尽特性和电厂实际运行条件的约束，弥补了目前常用动力配煤数学模型的不足。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国外研究现状

1．3 国内研究现状

1．4 本论文的研究内容

第二章 基于神经网络的燃煤特性预测建模

2．1 BP神经网络概述

2．2 煤质元素成分预测模型

2．2．1 煤的工业分析成分与元素分析成分

2．2．2 建立煤质元素成分预测模型

2．3 煤质燃烧特性预测模型

2．3．1 煤质燃烧特性

2．3．2 建立煤质燃烧特性预测模型

2．4 本章小结

第三章 锅炉热力计算软件

3．1 锅炉热力计算软件设计

3．1．1 锅炉热力计算软件设计方法

3．1．2 全局基类(CGlobal)的设计

3．1．3 烟气特性类(CGas)的设计

3．1．4 炉膛辐射传热类(CFurnace)的设计

3．1．5 对流传热类(CHrh)的设计

3．1．6 锅炉热力计算的实现

3．2 锅炉热力计算实例

3．2．1 锅炉概况

3．2．2 锅炉汽水系统

3．2．3 锅炉热力计算模型测试

3．3 热力计算中各受热面灰污系数的修正

3．3．1 受热面灰污系数修正模型

3．3．2 受热面灰污系数修正模型建模实例

3．4 本章小结

第四章 基于锅炉热力计算的优化配煤

4．1 动力配煤原理

4．1．1 混煤煤质特性

4．1．2 常用动力配煤数学模型

4．2 基于锅炉热力计算的动力配煤模型

4．2．1 动力配煤的优化目标

4．2．2 动力配煤的约束条件

4．2．3 动力配煤的数学模型

4．3 基于遗传算法的优化配煤算法

4．4 动力配煤计算实例

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

作者在研究生阶段发表的论文

致谢