一、技術產品名稱與技術提供單位
技術產品名稱:基于大數據的鍋爐智能燃燒優(yōu)化專家系統(tǒng)
技術產品提供單位:南京歸圖科技發(fā)展有限公司
二、技術產品適用領域
燃煤發(fā)電企業(yè),300MW、600MW、1000MW機組均適用該產品。
三、主要技術原理與指標
技術原理:
該系統(tǒng)采用最小二乘支持向量機及模式識別等人工智能技術,能根據鍋爐的負荷和煤質工況對燃燒運行參數進行在線優(yōu)化,系統(tǒng)建立各操作變量(如:氧量定值偏置、燃燼風門開度、二次風門開度、給煤機偏置等)到優(yōu)化各變量(如:飛灰含碳量、空預器出口溫度、SCR入口NOx濃度、CO濃度、過熱蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、省煤器出口煙溫等)的非線性動態(tài)模型。
系統(tǒng)采用多目標預測控制方法,直接對經濟性指標(鍋爐效率)、NOx排放,以及動態(tài)性能指標(過熱汽溫偏差、再熱汽溫偏差)進行優(yōu)化,同時考慮機組負荷和主汽壓力等可測擾動、煤質變化等不可測擾動,以及SCR運行成本等因素,最終獲得控制量,實現閉環(huán)、動態(tài)燃燒優(yōu)化。
實現鍋爐燃燒系統(tǒng)閉環(huán)優(yōu)化控制,可提高鍋爐運行效率,降低煙氣NOx排放,同時可降低的運行人員的勞動強度,提高鍋爐燃燒系統(tǒng)的整體自動化運行水平
如下圖所示,在每個控制周期,首先根據負荷和其他輸入參數計算當前時刻鍋爐效率和NOx的預測值,并與實測值進行比較,進而根據預測偏差的大小判斷模型的精度是否滿足要求。如果不滿足要求則啟動在線更新策略對模型進行更新;之后通過反饋校正環(huán)節(jié)對模型進行進一步校準;最后送入非線性滾動優(yōu)化環(huán)節(jié),通過在線求解約束非線性優(yōu)化問題,得到氧量定值、燃燼風門開度、二次風門開度和給煤量偏置等相應的控制變量并輸出,達到提高鍋爐運行效率目的,實現燃煤鍋爐的經濟環(huán)保運行。
技術指標:
提高鍋爐效率0.3%~2%。
四、典型應用案例和實施績效
應用單位:黔西中水發(fā)電有限公司
項目概況:黔西電廠3號機組,機組容量300MW,燃燒優(yōu)化采用南京歸圖科技公司的燃燒優(yōu)化專家控制系統(tǒng),基于燃燒調整試驗結果和DCS系統(tǒng)歷史數據,利用神經網絡技術建立鍋爐燃燒優(yōu)化模型,基于在線煤質辨識和飛灰在線監(jiān)測技術,采用多目標遺傳算法,通過對容量風、二次風、三次風、燃盡風優(yōu)化配比,控制最佳過??諝庀禂?,降低飛灰含碳量和排煙溫度,實現提高爐效的目的。
設備情況:采用獨立于DCS系統(tǒng)的優(yōu)化控制系統(tǒng)一套,飛灰含碳量在線監(jiān)測裝置兩套;
投資額度:專家系統(tǒng)500萬元;施工周期:6個月;
節(jié)能效果:達到合同約定節(jié)能率0.3%以上。