电厂煤粉锅炉燃烧优化控制研究

摘要

燃煤锅炉是一般火力发电企业的关键组成设备。其系统结构复杂，控制繁复。其燃烧系统亦是一个多变量耦合、非线性时变系统，其抗干扰能力差且不易控制。其中，燃烧系统的给煤量与送风量的配合程度是影响锅炉燃烧效率的关键因素。目前，我国大部分电厂对锅炉的燃烧控制仍以人工方式为主。一般做法是通过DCS系统获取锅炉各运行参数后，由操作员根据个人操作经验，对燃烧状况作出判断。然后对给煤量、送风量以及其他控制变量进行参数调整。控制效果随操作员的个人经验、现场环境的不同而不同，随意性大，往往不能使锅炉运行在最佳工况下，造成资源浪费。
　　为此，本文提出了基于热效在线计算与分析结果，分工况给出煤粉燃烧所需配风优化指导值的解决方案，以实现对煤粉锅炉燃烧的优化控制。首先，分析了各热损失对锅炉热效率计算的影响，并根据国家相关行业标准及某电厂现场工艺条件，确定了该厂进行锅炉热效在线计算所需要的公式以及各相关运行参数；最终实现基于反平衡法的煤粉锅炉热效率在线计算。其次，基于实际生产数据及前述热效率计算方法，对该电厂的运行工况进行了合理划分，给出各工况下可达到最大热效率的一、二次风机转速的优化指导值。
　　在实际工程方面：首先在给粉设备中加装基于PLC的煤粉计量系统，实现煤粉的精确计量；其后基于前述研究成果，使用VB和SQL数据库，实现了煤粉锅炉燃烧优化控制软件。基于历史数据的仿真应用表明，软件可有效实现热效率的在线监测功能，并能实时给出一、二次风机转速优化指导值，以实现煤粉锅炉的燃煤优化。软件部分功能还在某电厂得到了现场应用，运行稳定可靠，满足现场操作人员需求。为电厂企业创造了一定的经济效益和社会效益。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 燃烧优化研究动态

1.3 本文的主要工作

1.4 本章小结

第二章 电厂煤粉锅炉燃烧工艺概述

2.1 煤粉锅炉简介

2.2 锅炉燃烧工艺过程简介

2.3 锅炉燃烧控制系统作用

2.4 本章小结

第三章 锅炉热效在线计算研究

3.1 锅炉热效率的定义

3.2 锅炉热效率的测定方法

3.3 现场锅炉热效计算研究

3.4 热效的在线计算

3.5煤粉锅炉优化配风研究

3.6 本章小结

第四章 锅炉燃烧优化控制系统实现

4.1 总体方案设计思想

4.2 系统架构

4.3 系统硬件介绍

4.4 SQL数据库设计

4.5 优化系统软件开发

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

附录