一种基于混煤掺烧锅炉氮氧化物特性的改善方法

摘要

本发明公开了一种基于混煤掺烧锅炉氮氧化物特性的改善方法，该方法包括以下步骤：建立锅炉氮氧化物排放特性模型；对筛选出的锅炉效率和氮氧化物排放特性影响因素进行DCS数据采集；建立其锅炉效率模型和氮氧化物特性模型，并对模型进行验证；对氮氧化物特性和锅炉效率模型进行优化，确保模型精度在现场生产运行实际可接受范围内。本发明通过对燃煤锅炉的氮氧化物特性进行机理研究，从理论上分析出不同运行参数对氮氧化物排放特性的影响，并且对混煤掺烧电厂进行建模，指导锅炉进行高效低NOx燃烧优化，对提高机组效率，降低污染物排放有重要意义；可以以此技术为切入点开展校企合作，最终达到合作双赢的目标。

说明书

技术领域

本发明燃煤锅炉涉及领域，尤其涉及一种基于混煤掺烧锅炉氮氧化物特性的改善方法。

背景技术

电厂锅炉燃用混煤时，若混煤的燃料特性、燃烧特性及灰渣特性等与设计煤种差异较大，则可能对锅炉的燃烧、热力性能、运行可靠性及污染物排放等产生影响。

目前国内外科研单位对混煤掺烧的实验室研究做过不少，具体包括混煤的煤质特性、着火特性、燃尽特性、结渣特性、污染物排放特性和可磨性等，获得了一定的研究成果。但在针对实际的燃煤电厂，不改变锅炉结构和现场燃烧设备的基础上，对混煤掺烧锅炉氮氧化物特性研究，从而优化电厂锅炉运行的研究还不多。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于混煤掺烧锅炉氮氧化物特性的改善方法，主要分析DCS运行参数与混煤掺烧锅炉效率和氮氧化物特性的关系，以及进一步探讨不同运行参数对氮氧化物排放特性的影响。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：该方法包括以下步骤：

S1、建立锅炉氮氧化物排放特性模型；

S2、对筛选出的锅炉效率和氮氧化物排放特性影响因素进行DCS数据采集；

S3、建立其锅炉效率模型和氮氧化物特性模型，并对模型进行验证；

S4、对氮氧化物特性和锅炉效率模型进行优化，确保模型精度在现场生产运行实际可接受范围内；

S5、给出最优的磨煤机分配方案和最佳运行参数，制定混煤掺烧锅炉运行优化指导意见，为改善锅炉实际运行提供参考。

优选的，所述步骤S1中模型是通过针对某一实际混煤掺烧的电厂锅炉进行建立的。

优选的，所述步骤S2中采集的海量数据通过数据挖掘技术进行清洗、异常点剔除、分类和整理。

优选的，所述步骤S3中模型通过结合人工智能技术，以DCS各负荷段的运行参数为输入量，以锅炉效率和氮氧化物浓度为输出变量进行建立。

优选的，所述步骤S4中氮氧化物特性和锅炉效率模型通过结合遗传算法、蚁群算法等寻优技术进行优化。

优选的，所述步骤S5中最优的磨煤机分配方案和最佳运行参数通过在现场机组掺混比一定的情况下进行给出。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明一种基于混煤掺烧锅炉氮氧化物特性的改善方法，通过对燃煤锅炉的氮氧化物特性进行机理研究，从理论上分析出不同运行参数对氮氧化物排放特性的影响，并且对混煤掺烧电厂进行建模，指导锅炉进行高效低NOx燃烧优化，对提高机组效率，降低污染物排放有重要意义；可以以此技术为切入点开展校企合作，最终达到合作双赢的目标。

附图说明

图1是本发明实施例一的流程图；

图2是本发明实施例二的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种基于混煤掺烧锅炉氮氧化物特性的改善方法，该方法包括以下步骤：S1、建立锅炉氮氧化物排放特性模型；S2、对筛选出的锅炉效率和氮氧化物排放特性影响因素进行DCS数据采集；S3、建立其锅炉效率模型和氮氧化物特性模型，并对模型进行验证；S4、对氮氧化物特性和锅炉效率模型进行优化，确保模型精度在现场生产运行实际可接受范围内；S5、给出最优的磨煤机分配方案和最佳运行参数，制定混煤掺烧锅炉运行优化指导意见，为改善锅炉实际运行提供参考。

其中：步骤S1中模型是通过针对某一实际混煤掺烧的电厂锅炉进行建立的；步骤S2中采集的海量数据通过数据挖掘技术进行清洗、异常点剔除、分类和整理；步骤S3中模型通过结合人工智能技术，以DCS各负荷段的运行参数为输入量，以锅炉效率和氮氧化物浓度为输出变量进行建立；步骤S4中氮氧化物特性和锅炉效率模型通过结合遗传算法、蚁群算法等寻优技术进行优化；步骤S5中最优的磨煤机分配方案和最佳运行参数通过在现场机组掺混比一定的情况下进行给出。

实施例二

如图2所示，本发明提供一种基于混煤掺烧锅炉氮氧化物特性的改善方法，通过探索混煤掺烧锅炉氮氧化物特性，从理论上分析出影响氮氧化物排放特性的运行参数，并对生产实际上对机组的运行进行优化指导，具体包括：

S11、筛选出影响混煤掺烧电厂锅炉效率和氮氧化物特性的运行参数；

S12、以某一混煤掺烧的实际电站锅炉为原型，建立其锅炉效率模型和氮氧化物特性模型；

S13、对特定掺混比运行的锅炉，给出不同负荷对应的最优的运行方案。

利用人工智能技术建立混煤掺烧锅炉氮氧化物排放特性模型，确保模型响应速度和预测精度，使模型能够快速、准确预测不同运行工况下混煤掺烧锅炉氮氧化物排放浓度，同时模型能给出当前运行工况下的最优掺混燃烧方案。

本发明提供一种基于混煤掺烧锅炉氮氧化物特性的改善方法，通过对燃煤锅炉的氮氧化物特性进行机理研究，从理论上分析出不同运行参数对氮氧化物排放特性的影响，并且对混煤掺烧电厂进行建模，指导锅炉进行高效低NOx燃烧优化，对提高机组效率，降低污染物排放有重要意义；可以以此技术为切入点开展校企合作，最终达到合作双赢的目标。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。