基于历史运行数据的循环流化床机组全工况节能潜力挖掘技术研究与应用
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设备医生官方号
时间：2023-07-17浏览：45
近些年来，由于在能源和环境的双重压力下，循环流化床锅炉由于在燃料适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势而得到迅速发展。循环流化床锅炉机组在北方富煤地区具有广阔的应用前景，由于能耗水平高，相对于煤粉炉具有更大的节能潜力。
主要开展以下工作：
1.针对发电机组历史运行数据种类繁多、难以深度挖掘有用信息、统计计算耗时长、效率低以及短周期性能试验无法精确评价机组性能的实际问题：利用发电企业SIS系统（厂级信息监控系统）对机组主要运行参数长周期多维度的监视、记录、分别采用R-检验法和滑动窗口法的稳态检测方法对长周期多维度运行数据进行预处理，筛选出适合机组能效分析的工况参数。采用统计数学方法对日常运行数据分段整理和计算，开发一套自动计算的长周期多维度运行设备性能计算系统，可以自动生成计算结果，并以excle格式输出计算结果，极大的简化了计算的工作量，提高了工作效率。（附件13）
2.针对目前我国现行国家标准《GB10184-2015电站锅炉性能试验规程》无法直接计算以电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉性能的问题；本项目根据煤炭燃烧化学反应的基本原理，建立以电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉各项损失的计算模型，可以准确评价以电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉性能，填补了行业空白。
3.针对循环流化床锅炉排普遍渣温度高和尾部空预器堵塞的现状，提出两种解决方案，获得实用新型专利。一种循环流化床锅炉冷渣器余热供暖系统和一种循环流化床机组冷渣器串联暖风器系统。（附件3和附件4）
4.针对有技术条件下，实时监测入炉煤质发热量依然存在一定的困难而无法计算煤耗的问题，提出一种新的基于蒸汽参数的发电煤耗计算方法。该方法依据锅炉性能试验得到的锅炉效率与机组负荷之间的函数关系，某一确定工况下，以锅炉输出过热蒸汽及再热蒸汽的参数为基础，根据入炉煤量反算入炉煤低位发热量，不需要对燃煤取样和化验，即可以准确的计算发电煤耗。
5.针对无法精确计算任意负荷下循环流化床锅炉基准值的问题，以发电煤耗的数学模型为基础，采用微积分理论，忽略管道效率和汽轮机热耗率的影响，建立发电煤耗与锅炉效率的微分关系。基于拉格朗日多项式拟合分别建立了排烟温度与机组负荷率、发电煤耗与机组负荷率的拟合关系，从而得到任意负荷下排烟温度与发电煤耗目标值的数学模型。依据锅炉排烟热损失的简易算法，建立针对锅炉排烟温度和运行氧量对发电煤耗影响耗差分析模型，最后对采样周期内锅炉运行参数进行聚类划分，计算得到划分工况排烟温度和氧量对发电煤耗影响的数值。
6.针对历史运行数据量长周期、参数繁多的特点，全厂工质平衡和能量平衡难以计算的问题，提出一种分段模块的计算方法，将发电企业热力系统分为锅炉、管道、汽轮机等模块，分别计算不同负荷段设备及系统正、反平衡热效率，并将该结果应用到全厂的热量平衡计算中。建立了全厂各个热力系统工质的平衡模型。
7.针对发电机组主要运行参数耗差无法精确计算的问题，以机组发电煤耗作为机组性能优化的目标值，依据经典的等效焓降理论和变工况计算理论建立运行参数(主汽温度、压力等参数)指标偏差对机组发电煤耗影响的数学模型，并计算各项指标偏差对煤耗影响数值，针对主要运行参数提出优化建议，使得机组运行煤耗接近最佳值。
8.针对多台循环流化床锅炉能耗无法准确评价的问题，建立了一种循环流化床锅炉能耗评价体系，以国内同类型机组的先进值对标，开展了循环流化床锅炉的能耗评价工作。评价体系涉及循环流化床锅炉多个维度、架构完整，可操作强、具有一定的推广性。（附件9）
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