基于炉内参数测量燃烧系统优化运行理论与技术研究

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1、ClassifiedIndex：TK227U．D．C：620Dl‘ssertationfortheDoctoralDegreeinEngineering一ResearchontheTheoryandTechnologyofCombustionOptimizationBasedonBoilerParameterMeasurementCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：School：DateofDefence：LiQindaoProf．HanPuDo

2、ctorofEngineeringThermalEngineeringSchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineeringJune．2013Degree·-Conferring·-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的博士学位论文《基于炉内参数测量的燃烧系统优化运行理论与技术的研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读博士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文

3、中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：孝彩童日期：砂乃年石月够日华北电力大学博士学位论文使用授权书《基于炉内参数测量的燃烧系统优化运行理论与技术的研究》系本人在华北电力大学攻读博士学位期间在导师指导下完成的博士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本

4、，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密囱作者签名：袱日期：?奶年石月侈日翩虢磊文吼舭⋯如摘要摘要在火力发电成本中，燃料费用一般要占70％以上，提高锅炉燃烧系统的运行水平对机组的节能降耗具有重要意义。同时，发电企业面临厂网分开、竞价上网的电力市场竞争，而且，由于能源紧张导致燃煤价格上涨，进一步加大了发电企业的生产成本。随着国家对电站污染物排放的限制，如何有效降低污染

5、物排放的技术成为电厂当前关注的热点。燃煤价格的上涨和污染排放的限制，使国内燃煤电站面临着提高锅炉效率与降低污染排放的双重要求，迫切需要面向节能、降耗与降低污染、安全运行的生产过程优化控制与调度方法。锅炉燃烧优化技术能够有效提高机组运行效率，降低发电成本，显著降低锅炉污染物的排放，并能够监督保障锅炉的安全运行。本文以电站锅炉燃烧系统为研究对象，探讨了锅炉燃烧优化运行理论与技术。主要内容包括：(1)炉内参数测量技术与方法的研究。燃烧优化技术目标是根据锅炉的负荷和煤种，实时优化锅炉的风量和煤量，指导锅炉燃烧调整，提高锅炉燃烧运行

6、效率，降低发电煤耗，同时减少烟气的NOx排放，实现锅炉的经济环保运行。为了实现这一目标首要的问题是，采用一种什么样的测量设备来实时地检测出锅炉内部的主要参数，根据这些参数指导锅炉燃烧调整。本文提出了利用美国佐炉公司的ZoloBOSS激光测量网作为炉内参数检测设备，配以我们自行研制的运行优化站，构成锅炉燃烧优化运行系统。(2)基于RBF神经网络的锅炉燃烧系统模型建立。锅炉燃烧过程中的NOx排放和锅炉效率的影响因素非常复杂，相互联系，相互耦合。因此用机理建模方法建立符合锅炉当前特性的模型存在一定的困难。该文引入先进的人工智能神

7、经网络技术，根据锅炉燃烧过程历史数据，利用RBF神经网络建立了锅炉效率的预测模型和NOx排放的预测模型，并通过实测数据验证了模型的准确性。(3)锅炉烟气干燥燃褐煤时的热经济性分析。对褐煤进行预干燥可以明显地提高直接燃褐煤电站发电效率，滚筒烟气干燥是应用最早的干燥方法。为此，本文建立了锅炉烟气干燥燃褐煤发电系统的热经济性分析模型，并且利用该模型对某600MW机组采用锅炉烟气干燥对发电系统热效率华北电力大学博士学位论文的影响因素进行了分析。将分析结果与前述的锅炉燃烧优化运行系统配合使用，将大大提高直接燃褐煤火电厂的热效率，起到

8、节能的目的。(4)基于多目标遗传算法NSGA-II的燃烧参数优化。建立模型之后，采用多目标遗传算法NSGA-II对锅炉的运行参数进行优化，仿真结果表明，本文的方法能够给出可行的调整各风门开度等操作量的优化控制方案，使锅炉维持在良好的工况下，达到节能减排的目的。将为火力发电机组实现高效率、低排放运行提供有