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大型燃煤电站锅炉受热面污染监测及优化吹灰系统汇报人：阎维平博士教授博导华北电力大学能源与动力工程学院课题来源、所属科学技术领域立项:电力工业部重大科研计划（2000）名称：燃煤电站锅炉结渣积灰计算机在线分析监测装置和吹灰优化软件（SPKJ016-14）支撑：教育部直属高校聘请外籍专家重点资助项目名称：燃煤电站锅炉受热面吹灰优化（2004）应用推广:燃煤电站优化吹灰开发项目（15项）（2000~07）课题研究与应用的工程背景燃煤电站锅炉受热面积灰污染与结渣受热面吹灰降低锅炉效率影响锅炉安全百余台蒸汽吹灰器消耗机组0.5%蒸汽效率降低、消耗蒸汽定量、定时、依次吹扫全部受热面电站锅炉受热面吹灰现状吹灰不足/过于频繁的危害：经济性差危及安全环保NO排放受热管磨损停机事故的70%源于爆管优化吹灰污染增长与量化吹灰器清污特性对锅炉运行影响优化吹灰的前提是受热面污染程度的监测提高效率、降低煤耗与汽耗延长受热面管寿命降低NO排放优化吹灰的目的电站节能挖潜、安全、环保的重大技术措施之一按需吹灰国内外研究与开发现状工业发达国家自90年代开始研发国内最早研究与工程实施(1997)理论、模型与关键技术300~600MW大型机组∏型炉、W火焰与直流锅炉工程实施9家15台大型机组应用效果与规模总体技术特征实时在线受热面污染监测受热面吹灰优化++技术路线DCS数据增补测点+整体/局部能质平衡污染量化吹灰优化数据预处理基于实时数据热力计算模型污染度计算模型优化吹灰模型飞灰测碳仪在线运行计算流程基础计算锅炉各受热面热平衡和传热特性计算模块消除负荷变化和参数扰动的模糊神经网络模块炉膛出口烟温软测量模型锅炉各项热损失计算模块飞灰含碳量软测量模块漏风率监测模块等各受热面污染监测与显示受热面优化吹扫操作指导吹灰优化系统的功能与效果提高锅炉效率、节能、延长受热面寿命•飞灰含碳量•漏风率•各项热损失•热效率等炉膛吹灰对NO排放影响特性软件功能与界面显示结构示意图区棒图区污染率曲线显示按钮实时污染率曲线区状态栏区需要吹灰时闪烁提示试验结果试验结果软件功能与界面显示热工实时数据的预处理算法烟气飞灰含碳量在线检测装置（发明专利）炉膛辐射受热面污染监测模型对流受热面污染监测模型回转式空气预热器污染监测模型优化吹灰模型与策略吹灰强度、污染增长的工程调试方法关键技术与创新点热工实时数据的预处理算法克服热工检测数据不稳定性统计数学的移动平均与鉴别坏值方法判别与剔除坏值在线修正以考虑煤质变化关键技术之一烟气飞灰含碳量在线检测装置高分辨率彩色图象灰度识别分辩0.1%的飞灰含碳量变化克服现有测量方法的缺点提高锅炉燃煤量计算精度提高污染监测准确度）的热量投射到（炉墙＋水冷壁投射到水冷壁的热量角系数：x306.01'')]1273(1[altlPjjltTFaVCBTaM）的热量投射到（炉墙＋水冷壁水冷壁实际吸收的热量＝热有效系数：x/＝污染率：炉膛辐射受热面污染监测模型炉膛出口烟温软测量+人工神经网络+预数值计算综合监测模型Q=KA△tKKKCF理想－实际理想BjtAQKsjsj锅炉对流受热面污染监测模型基于热平衡计算与模糊数学方法221wP回转式空气预热器污染监测模型22)(2wFPFzsj首次提出折算压差的概念，从烟气侧阻力变化量化污染程度优化吹灰模型基于热力学第一定律，从热量利用效率建立优化模型基于热力学第二定律，从热能品质最大利用实现吹灰优化熵产原理评价不同对流受热面传热中能量品质的损失考虑锅炉经济安全运行、减少污染物NO排放等吹灰净收益=吹灰收益-吹灰消耗)(***)))(1())(1((01/0000HHmnTdKfTdKfnFQQQchounlxlxoutinnet•锅炉受热面吹灰效果、吹灰强度与污染增长率实验和调试•经15台大型电站锅炉工程实施验证•提高了实施效果工程实验与调试技术社会效益•提高了机组安全经济运行水平•降低了运行人员的劳动强度•降低锅炉NO排放约10％•功能与现场开发调试均优于国际著名公司技术•开发费用约1/10•替代国外进口技术应用前景•我国300MW以上燃煤发电机组近1000台•绝大多数仍采用传统的吹灰技术•安全、经济、环保效益显著谢谢！敬请批评指正！大型燃煤电站锅炉受热面污染监测及优化吹灰系统汇报人：阎维平