基于爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型的吹灰優(yōu)化

徐力剛 黃亞繼 王 健 岳峻峰 鄒 磊 楊 釗

(1東南大學(xué)能源熱轉(zhuǎn)換及其過程測(cè)控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210096)(2江蘇方天電力技術(shù)有限公司, 南京 211102)

作為鍋爐的燃燒系統(tǒng),爐膛內(nèi)火焰中心溫度極高,因而煙氣飛灰成分中處于熔融軟化狀態(tài)且黏結(jié)性很強(qiáng)的灰粒易黏附在水冷壁管上形成結(jié)渣,如不及時(shí)清除會(huì)導(dǎo)致鍋爐傳熱效果嚴(yán)重下降甚至造成停爐．雖然大型鍋爐爐膛配有吹灰器進(jìn)行清渣,但是由于缺乏爐內(nèi)實(shí)時(shí)結(jié)渣的直觀數(shù)據(jù),大多數(shù)電廠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制定的按時(shí)定量吹灰方式并不合理,或吹灰不足引起受熱面?zhèn)鳠嵝阅芟陆?或吹灰次數(shù)過多導(dǎo)致蒸汽的浪費(fèi)以及對(duì)受熱面造成沖蝕．因此,如何建立爐膛結(jié)渣污染監(jiān)測(cè)模型并基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果制定合理的吹灰方案,成為大型火電機(jī)組需要解決的難題．

目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已在爐膛水冷壁結(jié)渣監(jiān)測(cè)方面取得了一定成果．Ma等[1]通過CFD模擬爐膛內(nèi)結(jié)渣的位置并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)以驗(yàn)證模型,從而進(jìn)行爐膛結(jié)渣位置的預(yù)判,但CFD模擬計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)無(wú)法做到實(shí)時(shí)預(yù)測(cè),不適用于實(shí)時(shí)結(jié)渣監(jiān)測(cè).Romeo等[2]通過建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練大量離線參數(shù)預(yù)測(cè)實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法要取得較好的結(jié)果需要大量的訓(xùn)練樣本.Zhang等[3]和馬美倩等[4]采用聲學(xué)測(cè)溫的方式獲得爐膛出口煙溫，從而建立結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型,在煙氣介質(zhì)變化較小的穩(wěn)定工況下測(cè)量結(jié)果較好.俞海淼等[5]將熱流計(jì)安裝在水冷壁上進(jìn)行結(jié)渣監(jiān)測(cè),而只有在爐膛各個(gè)部位都安裝熱流計(jì)監(jiān)測(cè)結(jié)果才較為可靠,而熱流計(jì)維護(hù)困難，因此該方法目前實(shí)際應(yīng)用不多．總體來(lái)說,上述文獻(xiàn)在如何根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果從而指導(dǎo)合理吹灰操作方面的研究較少．

為此，本文首先建立爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型,通過實(shí)例計(jì)算分析結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型的適用性，并指出根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果執(zhí)行吹灰操作存在的問題.然后提出一種基于單位時(shí)間爐膛傳熱量最大的吹灰優(yōu)化模型,進(jìn)行吹灰優(yōu)化實(shí)例計(jì)算，并與現(xiàn)有文獻(xiàn)中的吹灰優(yōu)化模型進(jìn)行對(duì)比,最后制定吹灰優(yōu)化方案．

1 爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型

1.1 結(jié)渣監(jiān)測(cè)指標(biāo)

本文采用水冷壁熱有效系數(shù)ψ作為污染率的特征參數(shù)進(jìn)行建模．污染率的表達(dá)式為

(1)

式中,F為結(jié)渣污染率;x為水冷壁角系數(shù),即水冷壁占爐墻面積的比例;ψ為水冷壁熱有效系數(shù),表示輻射熱交換熱流量占火焰有效輻射熱流量的比例．

從污染率定義可知,當(dāng)水冷壁結(jié)渣越嚴(yán)重,水冷壁接收輻射熱量占火焰投射熱量份額越小,ψ越小,則F趨向于1;當(dāng)水冷壁越清潔時(shí),水冷壁接收輻射熱量占火焰投射熱量份額越大,ψ越大,則F趨向于0．污染率F變化趨勢(shì)與爐膛水冷壁結(jié)渣程度相符,能夠作為結(jié)渣監(jiān)測(cè)的指標(biāo)．

1.2 爐膛輻射傳熱模型

由式(1)可知,污染率F的主要參數(shù)是ψ,可以通過爐膛輻射傳熱模型計(jì)算獲得．

文獻(xiàn)[6-8]在建立爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型時(shí)均采用了經(jīng)典熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)[9]中的爐膛輻射傳熱模型,而此模型的假設(shè)條件為火焰中心緊貼水冷壁平面或者不考慮輻射介質(zhì)對(duì)輻射的吸收及散射作用,但隨著鍋爐容量和體積的增大,爐膛的輻射傳熱模型需要考慮在傳播過程中火焰輻射能的減弱[10],因此本文采用文獻(xiàn)[11]的爐膛傳熱模型．

傳熱模型中爐膛傳熱量可以用兩平面(水冷壁平面和假想火焰輻射平面)之間輻射換熱量、爐墻吸收火焰輻射能量以及爐中煙氣放熱量來(lái)表示,公式如下:

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

式中,εf為爐膛實(shí)際火焰黑度;ka為吸收減弱系數(shù),m-1;R為與爐膛截面等面積圓形的半徑,m.

(7)

(8)

最后獲得水冷壁熱有效系數(shù)ψ的計(jì)算式，即

(9)

(10)

式中,xm為火焰相對(duì)高度；Z為本文方便推導(dǎo)求解公式所設(shè)過程參數(shù),無(wú)實(shí)際意義．

1.3 基于煙溫軟測(cè)量的污染率計(jì)算方法

(11)

圖1 半輻射受熱面煙溫測(cè)點(diǎn)

為簡(jiǎn)化計(jì)算,認(rèn)為爐膛穿透屏區(qū)輻射全部被高溫過熱器吸收,即忽略穿透高溫過熱器向后的輻射量,則半輻射受熱面的熱平衡方程為

(12)

(13)

污染率計(jì)算流程圖如圖2所示．

圖2 計(jì)算流程圖

2 結(jié)渣監(jiān)測(cè)計(jì)算實(shí)例及存在問題

為了研究監(jiān)測(cè)模型對(duì)水冷壁實(shí)時(shí)結(jié)渣情況的適用性,本文以某600 MW超臨界直流鍋爐作為研究對(duì)象,鍋爐型號(hào)為HG-1956/25.4-YM5,是一次中間再熱、超臨界壓力變壓運(yùn)行直流鍋爐．此鍋爐采用Π型布置,單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣，旋流燃燒器采用前后墻布置，對(duì)沖燃燒．

從鍋爐DCS系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,采樣間隔為2 min,現(xiàn)場(chǎng)記錄實(shí)際吹灰操作時(shí)間．由于鍋爐運(yùn)行中存在各種擾動(dòng)且熱工參數(shù)變化時(shí)間較長(zhǎng),因此對(duì)采集數(shù)據(jù)使用最小二乘估計(jì)[14]的數(shù)據(jù)重構(gòu)預(yù)處理方法來(lái)剔除壞值，以保證數(shù)據(jù)的連續(xù)準(zhǔn)確性,采用多測(cè)點(diǎn)取平均值的方法來(lái)減少鍋爐結(jié)構(gòu)不均勻性所導(dǎo)致的誤差．

2.1 實(shí)際運(yùn)行工況結(jié)渣污染率計(jì)算

取一天(24 h)的數(shù)據(jù),采用本文所建立的爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)結(jié)渣污染率計(jì)算,結(jié)果見圖3．

圖3 穩(wěn)定負(fù)荷下爐膛結(jié)渣污染率

如圖3所示,大部分時(shí)間內(nèi)污染率的整體變化趨勢(shì)非常明顯．在進(jìn)行吹灰器吹掃的時(shí)間段(8:00—9:20 和17:30—18:50)內(nèi),爐膛污染率有明顯下降,與爐膛實(shí)際結(jié)渣減少相符,且吹灰時(shí)間80 min與實(shí)際程控時(shí)間相對(duì)應(yīng);而在不進(jìn)行吹灰的時(shí)間段(0:00—8:00,9:20—17:30,18:50—24:00)內(nèi),污染率整體呈上升趨勢(shì),與爐膛實(shí)際結(jié)渣增加相符．因此可以認(rèn)為,本文所建立爐膛結(jié)渣污染監(jiān)測(cè)模型能夠基本滿足爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)的要求．

2.2 根據(jù)污染率進(jìn)行吹灰存在的問題

爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)的最終目的是進(jìn)行吹灰操作,目前文獻(xiàn)中采用較多的方式是設(shè)定污染率的上下限,即臨界污染率[15],當(dāng)鍋爐運(yùn)行中爐膛實(shí)時(shí)污染率達(dá)到污染率上限時(shí)進(jìn)行吹灰,達(dá)到污染率下限時(shí)停止吹灰．

根據(jù)臨界污染率來(lái)判定吹灰時(shí)機(jī)及吹掃時(shí)間必須基于實(shí)時(shí)污染率曲線的穩(wěn)定和準(zhǔn)確性,當(dāng)污染率曲線無(wú)法反映實(shí)時(shí)結(jié)渣情況時(shí)會(huì)導(dǎo)致吹灰誤操作．如圖3所示,雖然污染率的整體變化趨勢(shì)非常明顯,但是由于預(yù)處理不能完全消除熱工參數(shù)的穩(wěn)定和脈沖擾動(dòng),污染率數(shù)值隨時(shí)間有小幅度的上下波動(dòng),這一情況會(huì)影響運(yùn)行人員對(duì)吹灰操作的判斷．除此之外,鍋爐運(yùn)行過程復(fù)雜多變,爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型由于是基于熱平衡原理,在負(fù)荷變化過快的工況下結(jié)渣污染率的變化趨勢(shì)會(huì)受到較大影響．圖4為包含快速變負(fù)荷工況的結(jié)渣監(jiān)測(cè)結(jié)果．在負(fù)荷較為穩(wěn)定階段(0:00—7:50,15:40—24:00),污染率變化趨勢(shì)較為明顯,吹灰時(shí)間段(16:20—17:40)內(nèi)整體下降,不進(jìn)行吹灰時(shí)污染率整體上升;而在快速變負(fù)荷階段(7:50—15:40),爐膛污染率變化較為紊亂,除了在吹灰時(shí)間段(8:00—9:20)污染率整體呈下降趨勢(shì)與結(jié)渣變化相符外,其他時(shí)間的污染率波動(dòng)過大,不能反映實(shí)際結(jié)渣情況．因此,實(shí)際計(jì)算結(jié)果表明，在負(fù)荷變化過快情況下由于工質(zhì)吸熱存在滯后時(shí)間[13],爐內(nèi)傳熱不平衡,爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型的適用性較差,污染率曲線不能夠指導(dǎo)吹灰操作．

圖4 包含變負(fù)荷工況下爐膛結(jié)渣污染率

根據(jù)結(jié)渣監(jiān)測(cè)計(jì)算結(jié)果,鍋爐實(shí)際運(yùn)行中污染率曲線的波動(dòng)不可避免,文獻(xiàn)[2,16]也指出即使引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法也只能減緩而無(wú)法消除快速變負(fù)荷下的污染率變化幅度．所以,僅根據(jù)實(shí)時(shí)污染率和臨界污染率來(lái)執(zhí)行吹灰操作的吹灰方案并不合理．

3 吹灰優(yōu)化方案

目前大多數(shù)電廠采用按時(shí)定量的吹灰方案，即每天按照固定的時(shí)間進(jìn)行相同時(shí)長(zhǎng)的吹灰操作，形成一個(gè)固定的吹灰周期,但固定吹灰周期的制定只考慮運(yùn)行人員排班而缺乏數(shù)據(jù)支撐,所以此方案有較大的弊端;而通過設(shè)定臨界污染率來(lái)判定吹灰時(shí)機(jī)和吹掃時(shí)間的方式過于依賴實(shí)時(shí)污染率曲線的準(zhǔn)確性,在運(yùn)行工況變化復(fù)雜的情況下適用性較差．

基于以上情況,本文將臨界污染率與按時(shí)定量吹灰周期相結(jié)合制定吹灰方案,在根據(jù)臨界污染率判定吹灰時(shí)機(jī)和吹掃時(shí)間的同時(shí)輔以吹灰周期進(jìn)行校核,從而確保不同工況下吹灰操作的合理進(jìn)行．

3.1 吹灰優(yōu)化模型

吹灰時(shí)機(jī)和吹掃時(shí)間需要通過建立吹灰優(yōu)化模型進(jìn)行求取,本文提出一種基于單位時(shí)間爐膛傳熱量最大的吹灰優(yōu)化模型．

如圖5(a)所示,結(jié)渣時(shí)間和吹灰時(shí)間綜合為一個(gè)吹灰周期,其中Qj為結(jié)渣時(shí)間內(nèi)的傳熱量變化曲線,Qc為吹灰時(shí)間內(nèi)的傳熱量變化曲線,τj，τc分別為結(jié)渣和吹灰時(shí)長(zhǎng).由于Qj和Qc的變化趨勢(shì)都是趨于平緩,因此通過合理調(diào)整吹灰周期內(nèi)的τj和τc就可以使得單位時(shí)間內(nèi)爐膛傳熱量QL最大．

(a) 爐膛傳熱量變化

(b) 爐膛污染率變化

此外,如圖5(b)所示,其中Fj為結(jié)渣時(shí)的污染率變化,Fc為吹灰時(shí)的污染率變化,Qb(陰影部分)為吹灰?guī)?lái)的傳熱量收益,因?yàn)檫M(jìn)行吹灰導(dǎo)致的能量損失隨吹掃時(shí)長(zhǎng)的增加而不斷變大,所以吹灰獲得的傳熱量收益必須要大于吹灰的能耗損失．因此,以單位時(shí)間內(nèi)爐膛傳熱量QL最大為目標(biāo)并加入一些約束條件,求解結(jié)渣時(shí)長(zhǎng)τj和吹灰時(shí)長(zhǎng)τc相當(dāng)于一個(gè)非線性規(guī)劃問題,吹灰優(yōu)化模型為

maxQL=

(14)

(15)

式中,Qs為單位時(shí)間吹灰引起的蒸汽、電機(jī)及引風(fēng)機(jī)能耗損失;Fmax,Fmin分別為臨界污染率上、下限;τcmin,τcmax分別為吹灰程控最小、最大時(shí)間．

求解模型中，式(14)為目標(biāo)函數(shù),式(15)為約束函數(shù),實(shí)際計(jì)算中需根據(jù)具體運(yùn)行情況設(shè)定臨界污染率下限Fmin．

3.2 計(jì)算實(shí)例和結(jié)果分析

本文對(duì)第2節(jié)中鍋爐爐膛吹灰優(yōu)化實(shí)例進(jìn)行計(jì)算．由于爐膛污染率計(jì)算結(jié)果是離散值,不能直接運(yùn)用于吹灰優(yōu)化模型,需要進(jìn)行曲線擬合．根據(jù)文獻(xiàn)[17-18],Fj和Fc的擬合形式如下:

Fj=A-Be-Cτ

(16)

Fc=De-Eτ

(17)

式中,A,B,C,D和E都是擬合得到的常數(shù),且都大于0．由于鍋爐運(yùn)行過程中熱工參數(shù)受到的擾動(dòng)極大,不同工況下計(jì)算出的τj,τc會(huì)不同,但是在相同負(fù)荷和煤種條件下的運(yùn)行參數(shù)較為穩(wěn)定．因此可以將電廠的運(yùn)行過程劃分成不同的常運(yùn)行負(fù)荷及煤種工況,計(jì)算出每個(gè)工況下對(duì)應(yīng)的τj,τc以及臨界污染率,從而指導(dǎo)吹灰操作．以常運(yùn)行負(fù)荷500 MW為例,為了提高數(shù)據(jù)擬合結(jié)果的擬合優(yōu)度以及可靠性,采用多組相同運(yùn)行負(fù)荷和煤種工況下污染率數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,多組數(shù)據(jù)的銜接排列方法基于最優(yōu)擬合優(yōu)度的思想,方法見圖6．

圖6 多組污染率銜接排列方法

圖7為8組(第1～8組)500 MW下Fj的排列和擬合結(jié)果,圖8為4組(第a～d組)500 MW下Fc的排列和擬合結(jié)果．可以看出,多組污染率經(jīng)過重新銜接排列后(見圖7(a)和圖8(a)),其按同一時(shí)間計(jì)算得到的污染率平均值隨時(shí)間變化(見圖7(b)和圖8(b))的擬合結(jié)果較好,擬合優(yōu)度在90%以上,能夠較為準(zhǔn)確地應(yīng)用于吹灰優(yōu)化計(jì)算．

(a) 8組結(jié)渣污染率隨時(shí)間變化

(b) 結(jié)渣污染率平均值隨時(shí)間變化及擬合曲線

(a) 4組吹灰污染率隨時(shí)間變化

(b) 吹灰污染率平均值隨時(shí)間變化及擬合曲線

為了滿足約束要求Fc(τj)=Fj(τj),計(jì)算中將Fc擬合式變化為

Fc(τ)=0.824 45e-0.001 78(τ-τj+τm)

(18)

式中,τm是為了限定Fc擬合曲線起始點(diǎn)所設(shè)的中間參數(shù),可通過式(15)消去．

將Fj和Fc的擬合結(jié)果代入吹灰優(yōu)化計(jì)算模型，進(jìn)行τj,τc以及Fmax的計(jì)算,此工況下設(shè)定臨界污染率下限Fmin=0.68,τcmin=60 min,τcmax=108 min．通過求解式(14)和(15)的非線性規(guī)劃問題,得到的計(jì)算結(jié)果見表1．

表1 吹灰優(yōu)化計(jì)算結(jié)果(500 MW)

如表1所示,優(yōu)化計(jì)算結(jié)果中吹灰頻率提高,吹灰周期(τj+τc)從720 min降低到了279.74 min,單次吹灰時(shí)間從80 min減少到60.7 min,而單位時(shí)間爐膛傳熱量提高了67 611.3 kJ/min,相當(dāng)于提高2.31 kg/min標(biāo)煤的發(fā)熱量,優(yōu)化效果明顯．

3.3 不同吹灰優(yōu)化模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比

目前較為常用的受熱面吹灰優(yōu)化模型主要有損失平衡模型[19]、最小損失模型[18]和最大收益模型[18]．其中,損失平衡模型和最小損失模型定義實(shí)際和理想傳熱量(清潔時(shí))之差為灰污染導(dǎo)致的熱量損失.損失平衡模型認(rèn)為灰污染損失一定要大于吹灰損失時(shí)才有吹灰意義,最小損失模型認(rèn)為一定存在一個(gè)吹灰周期使得單位時(shí)間內(nèi)總損失最小;而最大吹灰收益模型定義吹灰凈收益為吹灰獲得的傳熱量收益減去吹灰能量損耗,由于傳熱量收益增長(zhǎng)的趨勢(shì)會(huì)減緩,直到不變,故模型認(rèn)為必然存在一個(gè)時(shí)刻使得吹灰操作獲得的凈收益最大．本文根據(jù)這幾種模型進(jìn)行了吹灰優(yōu)化計(jì)算,并與本文吹灰優(yōu)化計(jì)算模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比(工況條件與本文優(yōu)化模型相同),結(jié)果見表2．

如表2所示,損失平衡模型和最小損失模型計(jì)算出的單位時(shí)間爐膛傳熱量較大,但是這2種模型的吹灰凈收益為負(fù),這是由于該模型的對(duì)比基準(zhǔn)理論傳熱量(清潔時(shí))在計(jì)算中不變,脫離了實(shí)際的污染率變化情況,使得一次吹灰的損失超過了獲得的傳熱量收益;最大收益模型計(jì)算出的吹灰凈收益最大,但是其單位時(shí)間爐膛傳熱量最小,這是由于該模型為了追求最大的吹灰凈收益而基于受熱面較臟(臨界污染率上限較大)的前提,導(dǎo)致受熱面可能較長(zhǎng)時(shí)間處于傳熱效率較小的情況．此外筆者認(rèn)為,對(duì)于最大收益模型,由于τj越大，爐膛越臟,獲得的吹灰收益越大,當(dāng)傳熱量收益較長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到不變(dQb/dτ=0)時(shí),可能存在計(jì)算出的τj,τc時(shí)間太長(zhǎng)的情況,需要酌情處理．

在混凝土鋪蓋北部有大塊疑似空隙，鋪蓋中部偏西有小塊異常，中部偏東及其南部也分散了數(shù)塊異常區(qū)域；橡膠壩段西線中部有疑似空隙，東線有小面積的兩塊異常；最后鋼筋混凝土防護(hù)坡中，南部塌空處往北延伸數(shù)米，有大塊疑似空隙，距南部邊緣20m靠近防護(hù)槽部分有異常，此異常以北有范圍較大約8m的疑似空隙，防護(hù)坡北部各處也分散一些異常，面積較小。

綜上所述,本文提出的基于單位時(shí)間爐膛傳熱量最大的吹灰優(yōu)化模型,綜合了上述幾種模型的優(yōu)點(diǎn),計(jì)算結(jié)果較適用于鍋爐實(shí)際吹灰操作．

3.4 吹灰優(yōu)化方案

為了解決由于爐膛運(yùn)行工況復(fù)雜且變化較快而污染率曲線波動(dòng)較大不能反映爐膛內(nèi)實(shí)時(shí)結(jié)渣的問題,本文將臨界污染率、結(jié)渣時(shí)長(zhǎng)τj和吹灰時(shí)長(zhǎng)τc相結(jié)合制定吹灰優(yōu)化方案,如圖9所示．圖中判斷吹灰時(shí)間與τj和τc是否相近，可根據(jù)電廠具體要求決定,一般至少要達(dá)到τj和τc計(jì)算時(shí)長(zhǎng)的2/3才可稱為相近．此外，在負(fù)荷和煤種變化較小時(shí)電廠也可采用固定的τj和τc進(jìn)行吹灰方案制定以減少運(yùn)行人員的操作負(fù)擔(dān)．

圖9 吹灰優(yōu)化方案

由于電廠實(shí)際爐膛吹灰操作中還需要兼顧主汽和再熱蒸汽溫度、過熱器和再熱器減溫水流量、負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)和排煙標(biāo)準(zhǔn)等電廠指標(biāo),電廠實(shí)際吹灰方案可在本文制定的優(yōu)化方案基礎(chǔ)上進(jìn)行修改．

4 結(jié)論

1) 提出了一種求解爐膛出口煙溫以及爐膛污染率的方法,在爐膛出口煙溫軟測(cè)量計(jì)算中考慮了爐膛實(shí)時(shí)結(jié)渣情況．

2) 結(jié)渣監(jiān)測(cè)實(shí)例計(jì)算表明,監(jiān)測(cè)模型適用于負(fù)荷較為穩(wěn)定的工況,而負(fù)荷變化過快工況下的監(jiān)測(cè)結(jié)果由于波動(dòng)較大不能作為吹灰操作判據(jù)．

3) 提出了一種基于單位時(shí)間爐膛傳熱量最大的吹灰優(yōu)化模型,實(shí)例計(jì)算采用相同工況下多組污染率基于最優(yōu)擬合優(yōu)度原則進(jìn)行銜接排列獲得擬合曲線,結(jié)果表明在鍋爐500 MW負(fù)荷下優(yōu)化效果明顯,能使?fàn)t膛提高相當(dāng)于2.31 kg/min標(biāo)煤的發(fā)熱量．

4) 本文吹灰優(yōu)化模型與現(xiàn)有文獻(xiàn)中優(yōu)化模型的對(duì)比結(jié)果表明,本文吹灰計(jì)算模型更適用于鍋爐實(shí)際吹灰操作．

)

[2] Romeo L M, Gareta R. Fouling control in biomass boilers[J].BiomassandBioenergy, 2009,33(5): 854-861. DOI:10.1016/j.biombioe.2009.01.008.

[3] Zhang S P, Shen G Q, An L S, et al. Ash fouling monitoring based on acoustic pyrometry in boiler furnaces[J].AppliedThermalEngineering, 2015,84: 74-81. DOI:10.1016/j.applthermaleng.2015.03.019.

[4] 馬美倩, 呂偉為, 沈國(guó)清, 等. 基于聲學(xué)測(cè)溫與最小二乘支持向量機(jī)的鍋爐爐膛灰污監(jiān)測(cè)方法[J]. 電力科學(xué)與工程, 2012, 28(7): 46-50,70. DOI:10.3969/j.issn.1672-0792.2012.07.009.

Ma Meiqian, Lü Weiwei, Shen Guoqing, et al. Method of furnace fouling monitoring based on acoustic pyrometry and least squares support vector machine[J].ElectricPowerScienceandEngineering, 2012,28(7): 46-50,70. DOI:10.3969/j.issn.1672-0792.2012.07.009. (in Chinese)

[5] 俞海淼, 曹欣玉, 李志, 等. 應(yīng)用灰污熱流計(jì)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐爐膛灰污結(jié)渣的動(dòng)態(tài)過程[J]. 動(dòng)力工程, 2005, 25(1): 88-91. DOI:10.3321/j.issn:1000-6761.2005.01.018.

Yu Haimiao, Cao Xinyu, Li Zhi, et al. Research on the dynamic process of ash deposition in boilers with heat flux probes[J].ChineseJournalofPowerEngineering, 2005,25(1): 88-91. DOI:10.3321/j.issn:1000-6761.2005.01.018. (in Chinese)

[6] 蔣泓亮, 安連鎖, 沈國(guó)清. 基于清潔因子模型的爐膛結(jié)渣污染監(jiān)測(cè)的研究[J]. 電力科學(xué)與工程, 2012, 28(9): 33-37.

Jiang Hongliang, An Liansuo, Shen Guoqing. Boiler slagging pollution monitoring research based on the model of clean factor[J].ElectricPowerScienceandEngineering, 2012,28(9): 33-37. (in Chinese)

[7] 楊祥良, 李庚生, 安連鎖, 等. 基于聲學(xué)測(cè)溫技術(shù)的電站鍋爐水冷壁灰污監(jiān)測(cè)方法[J]. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 37(3): 59-63. DOI:10.3969/j.issn.1007-2691.2010.03.011.

Yang Xiangliang, Li Gengsheng, An Liansuo, et al. A method of furnace water wall slagging monitoring in power plant based on acoustic pyrometry[J].JournalofNorthChinaElectricPowerUniversity, 2010,37(3): 59-63. DOI:10.3969/j.issn.1007-2691.2010.03.011. (in Chinese)

[8] 施永紅, 云峰, 魏鐵錚. 燃煤電站鍋爐受熱面積灰結(jié)渣在線監(jiān)測(cè)的研究[J]. 電站系統(tǒng)工程, 2010, 26(6): 49-50, 53. DOI:10.3969/j.issn.1005-006X.2010.06.017.

Shi Yonghong, Yun Feng, Wei Tiezheng. Research on ash fouling monitoring of heating surfaces in coal-fired utility boiler[J].PowerSystemEngineering, 2010,26(6): 49-50, 53. DOI:10.3969/j.issn.1005-006X.2010.06.017. (in Chinese)

[9] 北京鍋爐廠. 鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法 [M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1976: 28-38.

[10] 周強(qiáng)泰, 趙伶玲. 考慮輻射強(qiáng)度沿截面方向減弱的爐內(nèi)傳熱公式[J]. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2008, 38(6): 1004-1010. DOI:10.3321/j.issn:1001-0505.2008.06.014.

Zhou Qiangtai, Zhao Lingling. Study on radiation heat transfer in boiler furnaces by taking radiant intensity attenuation in cross section into consideration[J].JournalofSoutheastUniversity(NaturalScienceEdition), 2008,38(6): 1004-1010. DOI:10.3321/j.issn:1001-0505.2008.06.014.(in Chinese)

[11] 周強(qiáng)泰. 鍋爐原理 [M]. 3版.北京: 中國(guó)電力出版社, 2013:161-176.

[12] 張衍國(guó). 爐內(nèi)傳熱原理與計(jì)算[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2008: 103-105.

[13] 閻維平, 朱予東, 譚蓬, 等. 變負(fù)荷工況下鍋爐對(duì)流受熱面污染的監(jiān)測(cè)[J]. 動(dòng)力工程, 2007, 27(1): 58-61, 129. DOI:10.3321/j.issn:1000-6761.2007.01.014.

Yan Weiping, Zhu Yudong, Tan Peng, et al. Ash fouling monitoring of boilers convective heat delivery surfaces during variable load operation[J].JournalofPowerEngineering, 2007,27(1): 58-61, 129. DOI:10.3321/j.issn:1000-6761.2007.01.014. (in Chinese)

[14] 歐宗現(xiàn). 1 000 MW超超臨界機(jī)組受熱面污染在線監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 保定:華北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院, 2009.

[15] 歐宗現(xiàn), 閻維平, 朱予東. 燃煤電站鍋爐的吹灰策略研究[J]. 熱能動(dòng)力工程, 2009, 24(3): 342-346.

Ou Zongxian, Yan Weiping, Zhu Yudong. Research on soot-blowing tactics for coal-fred utility boilers[J].JournalofEngineeringforThermalEnergyandPower, 2009,24(3): 342-346. (in Chinese)

[16] 鄧喆. 基于聲學(xué)測(cè)溫與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的爐膛污染在線監(jiān)測(cè)研究[D]. 保定:華北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院, 2012.

[17] 陳寶康, 閻維平, 朱予東, 等. 燃煤電站鍋爐對(duì)流受熱面灰污層增長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型的研究[J]. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào), 2004,31(2): 32-35. DOI:10.3969/j.issn.1007-2691.2004.02.009.

Chen Baokang, Yan Weiping, Zhu Yudong, et al. Prediction of ash fouling on heat transfer surface of coal-fired utility boiler[J].JournalofNorthChinaElectricPowerUniversity, 2004,31(2): 32-35. DOI:10.3969/j.issn.1007-2691.2004.02.009. (in Chinese)

[18] Shi Y H, Wang J C, Liu Z F. On-line monitoring of ash fouling and soot-blowing optimization for convective heat exchanger in coal-fired power plant boiler[J].AppliedThermalEngineering, 2015,78: 39-50. DOI:10.1016/j.applthermaleng.2014.12.002.