CN116066853A - 一种煤粉锅炉配风调整方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种煤粉锅炉配风调整方法、装置及存储介质。该方法包括:获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;该运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;根据烟气温度数据和工况运行参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;比对分析当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;根据比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;若炉内燃烧状态异常,则根据比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。如此能够精确推算出火焰中心位置变化情况,实现对煤粉锅炉配风进行合理调整。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉领域,更具体的说,涉及一种煤粉锅炉配风调整方法、装置及存储介质。
背景技术
电厂煤粉锅炉运行过程中,炉内燃烧状态一直是影响发电机组安全、经济运行的重要因素之一。特别是近年来间歇性可再生能源入网比例大幅增加,使得火电机组长期处于调峰运行或低负荷运行状态,进一步加剧了炉内燃烧的不稳定性,引发受热面超温爆管、燃烧效率降低、氮氧化物排放量高等一系列问题,给电厂带来了巨大的经济损失。
然而,目前因现场测点不足、数据延迟等干扰,会造成运行人员对炉内燃烧状态的错误评估,从而造成的不合理配风。因此,如何对煤粉锅炉配风进行合理调整成为一项亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例公开一种煤粉锅炉配风调整方法、装置及存储介质,以对煤粉锅炉配风进行合理调整。
本发明实施例提供的技术方案如下:
本发明实施例第一方面提供了一种煤粉锅炉配风调整方法,所述方法包括:
获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;所述运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;
根据所述烟气温度数据和所述运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;
比对分析所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;
根据所述比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;
若所述炉内燃烧状态异常,则根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据所述炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述烟气温度数据和所述运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场,包括:
利用所述烟气温度数据对初始温度场预测模型进行校正,得到最终温度场预测模型;其中,所述初始温度场预测模型通过不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本训练得到,所述炉膛出口横截面温度场样本为炉内燃烧状态正常下的样本;
将所述运行工况参数输入最终温度场预测模型,得到基准炉膛出口横截面温度场;
将所述运行工况参数和所述烟气温度数据输入最终温度场预测模型,得到当前炉膛出口横截面温度场。
在一种可能的实现方式中,所述初始温度场预测模型的构建过程包括:
通过数值模拟得到不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本;
利用所述炉膛出口横截面温度场样本对最小二乘支持向量机初始模型进行训练,得到初始温度场预测模型。
在一种可能的实现方式中,所述比对分析结果包括:所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,所述根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,包括:
若所述偏差结果大于第一预设值且小于等于第二预设值,确定炉膛火焰中心位置小幅度上移;
若所述偏差结果大于第二预设值,确定炉膛火焰中心位置大幅度上移。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整,包括:
若炉膛火焰中心位置小幅度上移,则减小燃尽风比例,增大炉膛主燃区空气系数;
若炉膛火焰中心位置大幅度上移,则将最上层磨煤机停运,关闭最上层一次风,保持下层燃烧器的燃烧。
在一种可能的实现方式中,所述比对分析结果包括:所述当前炉膛出口
横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,所述方法还包括:
若所述偏差结果大于第三预设值且小于等于第一预设值,则调高动态分离器转速,和/或增大中速磨液压加载力,和/或将一次风粉管调平,和/或调节二次风挡板门开度。
在一种可能的实现方式中,所述比对分析结果包括:所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,所述比对分析所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果,包括:
确定所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点和所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点;
以所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第一中心,获取所述当前炉膛出口横截面温度场沿x方向的第一温度分布曲线;以所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第二中心,获取所述基准炉膛出口横截面温度场沿x方向的第二温度分布曲线;或,以所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第一中心,获取所述当前炉膛出口横截面温度场沿y方向的第一温度分布曲线;以所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第二中心,获取所述基准炉膛出口横截面温度场沿y方向的第二温度分布曲线;
计算所述第一温度分布曲线与所述第二温度分布曲线之间的平均偏差,得到所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果。
本申请第二方面提供了一种煤粉锅炉配风调整装置,所述装置包括:
获取单元,用于获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;所述运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;
确定单元,用于根据所述烟气温度数据和所述运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;
比对分析单元,用于比对分析所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;
判断单元,用于根据所述比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;
调整单元,用于若所述炉内燃烧状态异常,则根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据所述炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。
第三方面,本申请实施例提供了一种煤粉锅炉配风调整装置,所述装置包括:处理器、存储器、系统总线;
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连;
所述存储器用于存储一个或多个程序,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行以上第一方面任一项所述的煤粉锅炉配风调整方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在终端设备上运行时,使得所述终端设备执行以上第一方面任一项所述的煤粉锅炉配风调整方法。
第五方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品在终端设备上运行时,使得所述终端设备执行以上第一方面任一项所述的煤粉锅炉配风调整方法。
基于上述技术方案,本申请具有以下有益效果:
本发明实施例公开了一种煤粉锅炉配风调整方法、装置及存储介质。其中,该方法包括:获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;该运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;根据烟气温度数据和运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;比对分析当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;根据比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;若炉内燃烧状态异常,则根据比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。可见,本申请实施例能实时跟踪煤粉锅炉的运行工况,根据获取到的烟气温度数据和运行工况参数能够实时、有效识别炉内燃烧状态,精确推算出火焰中心位置变化情况,如此能根据火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行合理调整,实现对煤粉锅炉配风进行合理调整,从而能避免因实际测点不足、数据延迟等干扰而引起对炉内燃烧状态的错误评估、不能及时进行燃烧
调整的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据公开的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种煤粉锅炉配风调整方法的流程图;
图2为本申请实施例公开的一种煤粉锅炉烟气温度测点布置的示意图;
图3为本申请实施例公开的一种四角切圆煤粉锅炉烟气温度测点布置的横截面示意图;
图4为本申请实施例公开的一种墙式对冲煤粉锅炉烟气温度测点布置的横截面示意图;
图5为本申请实施例公开的一种温度分布示意图,以及第一温度分布曲线、第二温度分布曲线示意图;
图6为本发明实施例公开的另一种煤粉锅炉配风调整方法的流程图;
图7为本发明实施例公开的一种煤粉锅炉配风调整装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种煤粉锅炉配风调整方法、装置及存储介质。其中,该方法包括:获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;该运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;根据烟气温度数据和运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;比对分析当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;根据比对分析结果判断炉
内燃烧状态是否异常;若炉内燃烧状态异常,则根据比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。可见,本申请实施例能实时跟踪煤粉锅炉的运行工况,根据获取到的烟气温度数据和运行工况参数能够实时、有效识别炉内燃烧状态,精确推算出火焰中心位置变化情况,如此能根据火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行合理调整,实现对煤粉锅炉配风进行合理调整,从而能避免因实际测点不足、数据延迟等干扰而引起对炉内燃烧状态的错误评估、不能及时进行燃烧调整的问题,进而能满足煤粉锅炉燃烧的性能指标和环保指标。
参见图1,本发明实施例公开的一种煤粉锅炉配风调整方法的流程图,该方法包括:
S101、获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;所述运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;
本申请实施例中多个测点可以包括以下至少两个:折焰角上部、屏式过热器底部、屏式过热器后方、高温再热器后方、高温过热器后方。即本申请实施例中烟气温度检测装置的安装位置可以是折焰角上部或屏式过热器底部,也可以是屏式过热器、高温再热器或高温过热器后方,具体不做限制,可根据实际情况设置。其中,本申请实施例中的烟气温度检测装置可以采用红外测温仪或声波测温仪,具体不做限制,可根据实际情况设置。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中煤粉锅炉烟气温度测点布置如图2所示。更具体的,在一种可能的实现方式中,四角切圆煤粉锅炉烟气温度测点布置如图3所示;墙式对冲煤粉锅炉烟气温度测点布置如图4所示。其中,图3和图4中的多个白色小图形即为测点布置位置。
需要说明的是,煤粉锅炉当前的机组负荷和磨煤机组合方式可以从分布式控制系统(Di str i buted Contro l System,DCS)中读取获得的,煤粉锅炉当前的煤质可以通过人工输入煤质信息获取。其中,煤质可包括以下任一种:褐煤、烟煤、无烟煤等等,根据煤中成分组成碳Car、氢Har、氧Oar、氮Nar、硫Sar、水分Mar、灰分Aar可将煤质进一步划分为:I类褐煤、I I类褐煤、I类烟煤、I I类烟煤等等。煤粉锅炉是使用ABCDE磨煤机,可根据实际情况选择A磨煤机、B磨煤机、C磨煤机、D磨煤机和E磨煤机中的至少
一台,磨煤机组合方式可以包括:A磨煤机组合方式;A磨煤机、B磨煤机和C磨煤机组合方式;C磨煤机和E磨煤机组合方式;C磨煤机、D磨煤机E磨煤机组合方式等等。
本申请实施例中的运行工况参数还可以包括:主再热器汽温、主再热器汽压、主再热器流量、给煤量、省煤器出口烟气氧量、送风机入口风温等参数,具体不做限制,可根据实际情况设置。这些参数同样可以从DCS中读取获得的。
S102、根据所述烟气温度数据和所述运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;
S103、比对分析所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;
本申请实施例中的比对分析结果可以包括当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果。例如:偏差结果为3%、偏差结果为9%、偏差结果为15%等等。可以理解的是,上述只是示例性说明,不应理解为对本申请的限制。
S104、根据所述比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;
本申请实施例中可以根据当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果判断炉内燃烧状态是否异常。具体为:若偏差结果大于第一预设值,则确定炉内燃烧状态异常;若偏差结果小于等于第一预设值,则确定炉内燃烧状态正常。其中,第一预设值可以为9%、9.5%等等,具体不做限定,可根据实际情况进行设置。
S105、若所述炉内燃烧状态异常,则根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据所述炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。
需要说明的是,炉膛中最高温度区域即是炉膛火焰中心。例如:计算出最高温度是1600K,最高温度区域可以选择1550~1600K。可以理解的是,上述只是示例性说明,不应理解为对本申请的限制。
本申请实施例中,根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,具体可以包括:若偏差结果大于第一预设值且小于等于第二预设值,确定炉膛火焰中心位置小幅度上移;若偏差结果大于第二预设值,确定炉膛火
焰中心位置大幅度上移。例如:第一预设值为9%,第二预设值为13.6%,当确定偏差结果大于9%且小于等于13.6%时,确定炉膛温度超温,炉膛火焰中心位置小幅度上移;当偏差结果大于13.6%时,确定炉膛温度严重超温,炉膛火焰中心位置大幅度上移。可以理解的是,上述只是示例性说明,不应理解为对本申请的限制。
本申请实施例中,当炉膛火焰中心位置小幅度上移,则需对炉膛主燃区二次配风和燃尽风进行调整,以控制炉膛火焰中心位置;当炉膛火焰中心位置大幅度上移,则需改变配风方式,以使炉膛火焰中心下移。具体可以为:若炉膛火焰中心位置小幅度上移,则减小燃尽风比例,增大炉膛主燃区空气系数;若炉膛火焰中心位置大幅度上移,则将最上层磨煤机停运,关闭最上层一次风,保持下层燃烧器的燃烧。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中若炉内燃烧状态正常,则维持原风门开度不变。更进一步的可以为:若偏差结果小于等于第三预设值,则维持原风门开度不变;若偏差结果大于第三预设值且小于等于第一预设值,则调高动态分离器转速,和/或增大中速磨液压加载力,和/或将一次风粉管调平,和/或调节二次风挡板门开度。例如:第一预设值为9%,第三预设值为4.5%,当确定偏差结果小于等于4.5%时,确定炉膛温度波动正常,维持原风门开度不变;当确定偏差结果大于4.5%且小于等于9%时,确定炉膛温度略超温,可不进行配风调整,维持原风门开度不变,此时可调高动态分离器转速,和/或增大中速磨液压加载力,和/或将一次风粉管调平,和/或调节二次风挡板门开度。可以理解的是,上述只是示例性说明,不应理解为对本申请的限制。需要说明的是,调高动态分离器转速,和/或增大中速磨液压加载力,能提高煤粉细度,进而提高煤粉燃尽率,保持炉膛火焰中心处于中间位置;将一次风粉管调平,能使各个燃烧器喷口的动量保持一致,防止火焰偏斜;调节二次风挡板门开度,能辅助一次风进行运行氧量的调节,促进火焰燃烧的均匀性。其中,在实际运行仪表显示一次风粉管已经调平,但由于管道较长,且各个管道存在阻力偏差,进入炉膛后会有差异,所以需要二次风配合调整,使燃烧器喷口局部风量和煤量两者比例匹配,所以二次风挡板门是根据实际情况调节开度,会出现有的开大有的开小的情况。
可见,本发明实施例公开了一种煤粉锅炉配风调整方法,获取炉膛出口
处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;该运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;根据烟气温度数据和运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;比对分析当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;根据比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;若炉内燃烧状态异常,则根据比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。如此能实时跟踪煤粉锅炉的运行工况,根据获取到的烟气温度数据和运行工况参数能够实时、有效识别炉内燃烧状态,精确推算出火焰中心位置变化情况,从而能根据火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行合理调整,实现对煤粉锅炉配风进行合理调整,从而能避免因实际测点不足、数据延迟等干扰而引起对炉内燃烧状态的错误评估、不能及时进行燃烧调整的问题,进而能满足煤粉锅炉燃烧的性能指标和环保指标。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中提供的煤粉锅炉配风调整方法中S102具体包括:
S1021、利用所述烟气温度数据对初始温度场预测模型进行校正,得到最终温度场预测模型;其中,所述初始温度场预测模型通过不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本训练得到,所述炉膛出口横截面温度场样本为炉内燃烧状态正常下的样本;
本申请实施例中初始温度场预测模型的构建过程具体包括:通过数值模拟计算不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本;利用炉膛出口横截面温度场样本对最小二乘支持向量机初始模型进行训练,得到初始温度场预测模型。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中可以对烟气温度样本进行非线性插值,得到炉膛出口横截面温度场样本。可以理解的是,本申请可以根据实际需求选择不同的方式进行数值模拟计算,具体不做限制。
需要说明的是,不同工况是根据不同的运行工况参数确定的。例如:运行工况参数包括机组负荷、煤质和磨煤机组合方式,则不同的机组负荷,不同的煤质和不同的磨煤机组合方式构成不同的工况,如第一工况为机组负荷为a,煤质为I类褐煤,磨煤机组合方式为A磨煤机、B磨煤机和D磨煤机组
合;第二工况为机组负荷为a,煤质为I I类烟煤,磨煤机组合方式为A磨煤机、B磨煤机和D磨煤机组合等等。运行工况参数包括煤质、磨煤机组合方式和主再热器汽温,则不同的煤质、不同的磨煤机组合方式和不同的主再热器汽温构成不同的工况,如第一工况为煤质为I类褐煤,磨煤机组合方式为A磨煤机、B磨煤机和D磨煤机组合、主再热器汽温为b;第二工况为煤质为I I类烟煤,磨煤机组合方式为A磨煤机、B磨煤机和D磨煤机组合、主再热器汽温为b等等。可以理解的是,上述只是示例性说明不应理解为对本申请的限制。
S1022、将所述运行工况参数输入最终温度场预测模型,得到基准炉膛出口横截面温度场;
S1023、将所述运行工况参数和所述烟气温度数据输入最终温度场预测模型,得到当前炉膛出口横截面温度场。
可见,本申请实施例中通过不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本训练得到初始温度场预测模型,并利用实时采集到的烟气温度对初始模型进行校正,使得通过校正后的最终温度场预测模型能得到准确的基准炉膛出口横截面温度场合当前炉膛出口横截面温度场,从而使得后续能准确确定炉内燃烧状态,准确确定炉膛火焰中心位置变化情况。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中提供的煤粉锅炉配风调整方法中S103具体包括:
S1031、确定所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点和所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点;
S1032、以所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第一中心,获取所述当前炉膛出口横截面温度场沿x方向的第一温度分布曲线;以所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第二中心,获取所述基准炉膛出口横截面温度场沿x方向的第二温度分布曲线;或,以所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第一中心,获取所述当前炉膛出口横截面温度场沿y方向的第一温度分布曲线;以所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第二中心,获取所述基准炉膛出口横截面温度场沿y方向的第二温度分布曲线;
参见图5,为本申请实施例公开的一种温度分布示意图,以及第一温度
分布曲线、第二温度分布曲线示意图。图5的左边子图中,是以炉膛出口横截面温度场的最高温度点为中心,向周围延伸一定距离R,获得的炉膛出口横截面的部分温度分布示意图,该图中最高温度点沿x方向、y方向逐渐降低,当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场均可以通过该方式获得对应的部分温度分布示意图。图5的右边子图中,是温度分布示意图中沿x方向的温度分布对应的温度分布曲线,第一温度分布曲线对应当前炉膛出口横截面温度场的,第二温度分布曲线对应基准炉膛出口横截面温度场,第一温度分布曲线和第二温度分布曲线存在偏差。
S1033、计算所述第一温度分布曲线与所述第二温度分布曲线之间的平均偏差,得到所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果。
例如:第一温度分布曲线、第二温度分布曲线是沿x方向获得的。第一温度分布曲线的最高温度点坐标是0,温度是1060℃,第二温度分布曲线的最高温度点坐标是0,温度是1000℃,则(1060-1000)/1000=6%,得到第一偏差子结果6%。第一温度分布曲线的温度点1的坐标是1,温度是1055℃,第二温度分布曲线的温度点1的坐标是1,温度是997℃,则(1055-997)/997≈5.8%,得到第二偏差子结果5.8%。第一温度分布曲线的温度点2的坐标是-1,温度是1054℃,第而温度分布曲线的温度点2的坐标是-1,温度是995℃,则(1054-995)/995≈5.9%,得到第三偏差子结果5.9%。根据相同的方式得到第一温度分布曲线和第二分布曲线上相同坐标的多个温度点的温度偏差,然后计算多个温度点的温度偏差的平均值,得到最终的当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果。如(6%+5.8%+5.9%)=5.9%,则当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果为5.9%。可以理解的是,上述只是示例性说明,不应理解为对本申请的限制。
可见,本申请实施例中计算当前炉膛出口横截面温度场对应的第一温度分布曲线与基准炉膛出口横截面温度场对应的第二温度分布曲线之间的平均偏差,能得到准确的当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,从而使得后续能准确确定炉内燃烧状态,准确确定炉膛火焰中心位置变化情况,对煤粉锅炉配风进行合理调整。
参见图6,为本发明实施例公开的另一种煤粉锅炉配风调整方法的流程图。数据采集模块,实时获取炉膛出口烟气温度,并对DCS中读取其他参数;数据处理模块,根据各个测点获取的烟气温度数据,求取炉膛出口横截面温度场;数据库模块,存储不同工况下数值模拟计算结果,并进行校准,获得基准温度场;数据分析模块,将各个测点炉膛截面温度与基准值进行数据对比分析,判断炉内燃烧是否异常;若炉内燃烧正常,则维持原风门开度不变;若炉内燃烧异常,执行模块,根据炉膛燃烧中心位置对炉膛进行调整。
参见图7,本发明实施例公开的一种煤粉锅炉配风调整装置的结构示意图,该装置包括:
获取单元701,用于获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;所述运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;
确定单元702,用于根据所述烟气温度数据和所述运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;
比对分析单元703,用于比对分析所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;
判断单元704,用于根据所述比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;
调整单元705,用于若所述炉内燃烧状态异常,则根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据所述炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。
可见,本发明实施例公开了一种煤粉锅炉配风调整装置,获取单元用于获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;该运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;确定单元用于根据烟气温度数据和运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;比对分析单元用于比对分析当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;判断单元用于根据比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;调整单元,用于若炉内燃烧状态异常,则根据比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据炉
膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。如此能实时跟踪煤粉锅炉的运行工况,根据获取到的烟气温度数据和运行工况参数能够实时、有效识别炉内燃烧状态,精确推算出火焰中心位置变化情况,从而能根据火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行合理调整,实现对煤粉锅炉配风进行合理调整,从而能避免因实际测点不足、数据延迟等干扰而引起对炉内燃烧状态的错误评估、不能及时进行燃烧调整的问题,进而能满足煤粉锅炉燃烧的性能指标和环保指标。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中提供的煤粉锅炉配风调整装置中确定单元702具体包括:
校正单元,用于利用所述烟气温度数据对初始温度场预测模型进行校正,得到最终温度场预测模型;其中,所述初始温度场预测模型通过不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本训练得到,所述炉膛出口横截面温度场样本为炉内燃烧状态正常下的样本;
确定子单元,用于将所述运行工况参数输入最终温度场预测模型,得到基准炉膛出口横截面温度场;
确定子单元,还用于将所述运行工况参数和所述烟气温度数据输入最终温度场预测模型,得到当前炉膛出口横截面温度场。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中提供的煤粉锅炉配风调整装置还包括构建单元;该构建单元具体包括:
数值模拟单元,用于通过数值模拟得到不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本;
训练单元,用于利用所述炉膛出口横截面温度场样本对最小二乘支持向量机初始模型进行训练,得到初始温度场预测模型。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中提供的煤粉锅炉配风调整装置中比对分析结果包括:所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,调整单元705具体包括:
火焰中心确定单元,用于若所述偏差结果大于第一预设值且小于等于第二预设值,确定炉膛火焰中心位置小幅度上移;
火焰中心确定单元,还用于若所述偏差结果大于第二预设值,确定炉膛火焰中心位置大幅度上移。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中提供的煤粉锅炉配风调整装置中调整单元705具体还包括:
调整子单元,用于若炉膛火焰中心位置小幅度上移,则减小燃尽风比例,增大炉膛主燃区空气系数;
调整子单元,还用于若炉膛火焰中心位置大幅度上移,则将最上层磨煤机停运,关闭最上层一次风,保持下层燃烧器的燃烧。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中提供的煤粉锅炉配风调整装置中,比对分析结果包括:所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,调整单元705还用于:
若所述偏差结果大于第三预设值且小于等于第一预设值,则调高动态分离器转速,和/或增大中速磨液压加载力,和/或将一次风粉管调平,和/或调节二次风挡板门开度。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例中提供的煤粉锅炉配风调整装置中,比对分析结果包括:所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,比对分析单元703具体包括:
温度点确定单元,用于确定所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点和所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点;
曲线获取单元,用于以所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第一中心,获取所述当前炉膛出口横截面温度场沿x方向的第一温度分布曲线;以所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第二中心,获取所述基准炉膛出口横截面温度场沿x方向的第二温度分布曲线;或,以所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第一中心,获取所述当前炉膛出口横截面温度场沿y方向的第一温度分布曲线;以所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第二中心,获取所述基准炉膛出口横截面温度场沿y方向的第二温度分布曲线;
计算单元,用于计算所述第一温度分布曲线与所述第二温度分布曲线之间的平均偏差,得到所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果。
进一步地,本申请实施例还提供了一种煤粉锅炉配风调整装置,包括:处理器、存储器、系统总线;
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连;
所述存储器用于存储一个或多个程序,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述煤粉锅炉配风调整方法的任一种实现方法。
进一步地,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在终端设备上运行时,使得所述终端设备执行上述煤粉锅炉配风调整方法的任一种实现方法。
进一步地,本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品在终端设备上运行时,使得所述终端设备执行上述煤粉锅炉配风调整方法的任一种实现方法。
需要说明的是,装置实施例中各组成部分的具体工作原理请参见方法实施例对应部分,此处不再赘述。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种煤粉锅炉配风调整方法,其特征在于,所述方法包括:
获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;所述运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;
根据所述烟气温度数据和所述运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;
比对分析所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;
根据所述比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;
若所述炉内燃烧状态异常,则根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据所述炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述烟气温度数据和所述运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场,包括:
利用所述烟气温度数据对初始温度场预测模型进行校正,得到最终温度场预测模型;其中,所述初始温度场预测模型通过不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本训练得到,所述炉膛出口横截面温度场样本为炉内燃烧状态正常下的样本;
将所述运行工况参数输入最终温度场预测模型,得到基准炉膛出口横截面温度场;
将所述运行工况参数和所述烟气温度数据输入最终温度场预测模型,得到当前炉膛出口横截面温度场。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述初始温度场预测模型的构建过程包括:
通过数值模拟得到不同工况下的炉膛出口横截面温度场样本;
利用所述炉膛出口横截面温度场样本对最小二乘支持向量机初始模型进行训练,得到初始温度场预测模型。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述比对分析结果包括:所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,所述根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,包括:
若所述偏差结果大于第一预设值且小于等于第二预设值,确定炉膛火焰中心位置小幅度上移;
若所述偏差结果大于第二预设值,确定炉膛火焰中心位置大幅度上移。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整,包括:
若炉膛火焰中心位置小幅度上移,则减小燃尽风比例,增大炉膛主燃区空气系数;
若炉膛火焰中心位置大幅度上移,则将最上层磨煤机停运,关闭最上层一次风,保持下层燃烧器的燃烧。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述比对分析结果包括:所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,所述方法还包括:
若所述偏差结果大于第三预设值且小于等于第一预设值,则调高动态分离器转速,和/或增大中速磨液压加载力,和/或将一次风粉管调平,和/或调节二次风挡板门开度。
7.根据权利要求1所述的方法,所述比对分析结果包括:所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果,所述比对分析所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果,包括:
确定所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点和所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点;
以所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第一中心,获取所述当前炉膛出口横截面温度场沿x方向的第一温度分布曲线;以所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第二中心,获取所述基准炉膛出口横截面温度场沿x方向的第二温度分布曲线;或,以所述当前炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第一中心,获取所述当前炉膛出口横截面温度场沿y方向的第一温度分布曲线;以所述基准炉膛出口横截面温度场的最高温度点为第二中心,获取所述基准炉膛出口横截面温度场沿y方向的第二温度分布曲线;
计算所述第一温度分布曲线与所述第二温度分布曲线之间的平均偏差,得到所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场的偏差结果。
8.一种煤粉锅炉配风调整装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取炉膛出口处多个测点的烟气温度数据和煤粉锅炉的运行工况参数;所述运行工况参数包括以下至少一种:机组负荷、煤质、磨煤机组合方式;
确定单元,用于根据所述烟气温度数据和所述运行工况参数,确定当前炉膛出口横截面温度场和基准炉膛出口横截面温度场;
比对分析单元,用于比对分析所述当前炉膛出口横截面温度场和所述基准炉膛出口横截面温度场,得到比对分析结果;
判断单元,用于根据所述比对分析结果判断炉内燃烧状态是否异常;
调整单元,用于若所述炉内燃烧状态异常,则根据所述比对分析结果确定炉膛火焰中心位置变化情况,根据所述炉膛火焰中心位置变化情况对炉膛配风进行调整。
9.一种煤粉锅炉配风调整装置,其特征在于,所述装置包括:处理器、存储器、系统总线;
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连;
所述存储器用于存储一个或多个程序,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行权利要求1至7任一项所述的煤粉锅炉配风调整方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在终端设备上运行时,使得所述终端设备执行权利要求1至7任一项所述的煤粉锅炉配风调整方法。
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