尹导[1]2008年在《HG 440t/h大型褐煤CFB锅炉运行诊断及调整试验研究》文中研究说明近年来循环流化床锅炉得到广泛应用,容量逐年提高,已经广泛地进入电力市场。由于用户对其性能和运行技术要求更高,因此对其安全稳定运行更为关注。本文介绍了内蒙古通辽盛发热电厂135MW的440t/h循环流化床的主要设计参数和整个锅炉岛系统,并进一步介绍了锅炉的工作原理和动态特性。并根据机组的实际运行情况(存在锅炉运行中排烟温度高于设计排烟温度,主蒸汽、再热器蒸汽温度达不到设计值等问题),从锅炉的燃烧与运行方面进行了较为深入地研究,发现影响排烟温度高的主要因素在于——实际运行的灰渣比偏离设计值,排渣困难,机组尾部各级受热面严重积灰,再加上吹灰器的工作效能差,使得整体的传热、传质发生了较大的紊乱,是导致工质吸热量不足,主再热蒸汽温度低、排烟温度高的主要原因。针对性的在热态燃烧调整及运行参数的优化控制方面提出了许多实用性的建议和处理方法：主要从褐煤这种校核煤种实际投运后,针对于床料粒度级配,床温床压,反料量、风量配比等方面调节,通过对试验数据和引发锅炉诸多实际问题的各种原因进行了分析,提出相应的调整优化措施和建议,通过运行一段时间后的观察发现,该机组的运行状态有了明显改善。
高建强[2]2005年在《大型循环流化床锅炉实时仿真模型与运行特性研究》文中认为我国能源生产以煤为主的,为了克服燃煤带来的环境污染问题,实现能源生产的可持续发展,循环流化床(CFB)煤燃烧作为一项洁净煤发电技术,在我国电站锅炉中已开始得到推广应用。随着我国环保法律和法规的健全与实施,对火电站的排放要求在不断提高,监督力度不断加强,大型CFB 锅炉在我国电站中的应用也将越来越普遍。我国目前投入运营的大型CFB 机组还很少,其设计和运行经验均不足。借助计算机仿真技术,建立包含CFB 锅炉机组所有主辅系统在内的全工况实时仿真模型,用于分析预测CFB 锅炉整体性能、研究机组设计和运行中存在的问题,具有重要意义。基于先进的STAR-90 仿真系统,提出了通过系统分解和子系统集成的方法,解决复杂大系统的建模过程中遇到的困难,首次将工程模块化建模方法用于大型CFB锅炉机组仿真模型的建立,成功地研制完成了涵盖CFB 锅炉所有辅助系统在内的我国首台450t/h循环流化床锅炉机组实时仿真模型。重点研究并建立了CFB 锅炉机组特有设备和过程的动态数学模型,研究开发了其实时仿真新算法,并对各新算法进行了通用模块化设计,为系统整体模型的建立和模型精度的提高创造了有利条件。新算法主要包括燃烧室、旋风分离器、回料器、点火风室、风水混冷多仓室冷渣器、单相介质换热器等仿真算法。深入研究了模块化建模方法在单相、汽液双相和气固双相等各类流体网络系统建模中的应用,提出了一种通过系统分解和集成的方法,有效地解决了各类复杂流网系统建模困难的问题,即:将复杂流网系统分解为若干个典型子网络,再通过网络节点集成为整个流网系统模型。首次将工程模块化建模方法与流体网络模型的矩阵法求解有机结合,对流网模型进行了改进,开发了流网模型自动生成软件,实践表明,这既提高了流网模型的建模效率,又提高了模型的仿真精度。以机组的运行数据为基础,对我国首台450t/h CFB 锅炉机组的流化效果,以及床压、床温等主要运行参数的变化规律进行了分析总结。为大型CFB 锅炉机组仿真模型的校验和完善提供了数据依据。通过仿真试验,研究了大型CFB 机组的整体动态和静态特性,并用实际机组运行数据对模型的仿真结果进行了验证,结果表明所建模型可以正确模拟CFB 机组运行特性。本文所建立的450t/h CFB锅炉机组实时仿真模型,已在我国首台125MWe CFB单元火电机组和200MWe 母管制CFB 火电机组仿真机中得到了成功应用。
尹刚[3]2007年在《白马电厂1025t/h CFB锅炉热平衡和物料平衡的试验研究》文中提出循环流化床燃烧技术以其燃料适应性广、污染物控制好、良好的负荷调节性能等优点成为洁净煤技术中最佳的选择。但是随着循环流化床锅炉大型化的发展,外置式换热器的使用,过热器和再热器均采用尾部烟道与外置式换热器交叉布置的方案,在方便蒸汽温度控制调节的同时,也将蒸汽温度控制与炉膛温度控制耦合在一起,使锅炉的物料平衡和热平衡关系更加复杂。物料平衡和热平衡是循环流化床锅炉设计和运行的一个重要指标,它对锅炉的流动特性、传热特性、燃烧特性、变工况特性等影响很大。但是受循环灰现场测量的限制,目前这方面的研究还很少。本文受国家“十一五”科技支撑计划的支持,在白马300MWCFB锅炉上进行了现场的试验研究,对大型CFB锅炉的物料平衡和热平衡关系进行了详尽的研究,建立起了锅炉各部分的热平衡和物料平衡关系,并研究了其与负荷的关系,通过现场试验和数值计算的方法,以期在学习研究国外先进技术的基础上为国内大型CFB锅炉(特别是超临界CFB锅炉)的发展做技术储备。研究的主要内容有:①现场进行300MWCFB锅炉的热平衡试验,研究锅炉的热力性能。②根据现场测得的试验数据,研究锅炉各部分(炉膛、外置式换热器和尾部烟道)在不同负荷下的热负荷比例和炉膛受热面的传热系数变化。③采用基于热平衡和物料平衡的循环灰静态算法求解锅炉的循环灰量,并使用Fluent软件对旋风分离器入口段进行数值模拟,研究物料浓度、粒径、风速和温度对入口段压降的影响,为压降法测循环灰量提供前期准备。④建立循环流化床锅炉各部分的物料平衡和热平衡,研究物料平衡与负荷的关系。通过研究得到主要结论有:①试验研究发现白马300MWCFB锅炉在正常运行工况下的热效率一般在91.8%(根据DL/T964-2005标准),在未进行修正的情况下接近锅炉保证效率。②锅炉炉膛水冷壁的传热系数随负荷的提高而提高,且近似直线,体现良好的负荷调节特性。③炉膛的热负荷比例随负荷的提高而减小,外置式换热器的热负荷比例则随负荷的提高而增加,而尾部烟道吸热比例则变化趋势不明显。④锅炉具有低污染物排放的特点,其脱硫效率远高于其他CFB锅炉,在Ca/S摩尔比为1.74,锅炉的脱硫效率高达94.72%,NOX的排放浓度仅为79 mg/Nm3。⑤入口段的压降随物料浓度、粒径、风速和温度的增加而增大,但温度对压降的影响不明显。⑥白马300MWCFB锅炉在B-ECR工况下的循环倍率一般在33左右。⑦随负荷的提高,炉膛内物料量的比例降低,立管的堆积高度增大,但外置式换热器内的循环灰量增加速度更快,导致热循环灰的比例降低。
周韧峰[4]2011年在《循环流化床锅炉燃烧过程的动态特性及控制仿真》文中研究表明洁净燃烧技术是能源高效,低污染及综合利用,实现可持续发展的必然要求。循环流化床锅炉作为一种洁净燃煤技术,以其突出的优点而受到人们的广泛重视。我国现阶段仍把煤作为主要的一次能源,循环流化床锅炉由于能实现NOx和SO2的低排放和燃用劣质煤种的独特优势,是我国发展清洁煤燃烧技术的重点之一。循环流化床的燃烧过程具有高度的非线性、时变和大滞后及多变量耦合等复杂特性,所以其燃烧过程的运行控制一直是个难题。本文在综合分析某电厂大量的历史数据的基础上,研究了稳定负荷下给煤和一次风的变化对床温、主汽压和烟气含氧量的影响,以及变负荷情况下各主要参数的不同变化规律。然后利用MATLAB系统辨识工具箱进行辨识建立了各参数之间的传递函数模型,并用Simulink对所得的模型进行了仿真验证。同时,本文还对辐射能特性进行了分析,发现辐射能的变化趋势与各参数变化趋势一致并有一定的超前。所以本文建立了一个引入辐射能的主汽压模糊控制系统,并通过Simulink进行仿真试验,结果表明它的控制效果很好,可以有效的降低主汽压的波动幅度。
孙剑[5]2010年在《大型循环流化床锅炉燃烧系统特性与建模研究》文中研究说明循环流化床燃煤技术由于炉内直接脱硫和可燃用劣质煤种的独特优势,是我国发展清洁煤燃烧技术的重点,其燃烧系统的建模和自动控制问题比较困难,这两个问题也一直是学界研究的热点。循环流化床锅炉燃烧系统的数值模拟和机理建模涉及到对气固两相流方式下燃烧过程的理解和描述,已有的机理模型都十分复杂,不适合用于现场控制系统设计和优化。为了提高大型循环流化床锅炉的控制水平,了解其燃烧系统的热工特性并建立适用于控制器设计的模型是第一步的工作。本文针对我国大型循环流化床锅炉的重要炉型,围绕其燃烧系统的特性和建模问题,以实用化为目标,从两个方向展开工作：(1)研究基于机组运行历史数据的实用化工业过程建模方式。建模理论和系统辨识技术发展到今天,已经形成一个完整的体系,新理论和新技术种类繁多,但实际工业应用中却处境尴尬。本文通过对最小二乘辨识理论的分析,指出了其工业应用上的不足,从系统可辨识性条件的物理意义来源上强调了2n阶持续激励条件仅仅在最小二乘法辨识范围内必要性成立,另外介绍了系统采用传递函数模型表达时的渐进黑箱理论,从而从理论上完整说明了利用历史运行数据的智能计算建模方法的有效性。针对大惯性对象的结构辨识难题,提出了利用互相关函数分析与智能寻优相结合的辨识方法,针对多变量问题提出了迭代法辨识方法,研究了建模过程的全部工程问题,给出了数据选取经验和去直流化处理方法,推导了利用离散相似法进行模型计算的公式,从而有效解决了建模问题的输出量回勾问题,并开发了实用性的辨识软件包。(2)研究引进型ALSTOM大型CFB锅炉燃烧系统的特性和建模。该型式锅炉占据我国300MW等级循环流化床锅炉最重要的市场份额,其锅炉特点是裤衩腿结构和外置床设计,前者是为了解决CFB锅炉大型化中二次风穿透问题,后者是为了对付CFB锅炉燃烧系统的强耦合性问题,这两个技术都代表着CFB锅炉大型化的重要特征,但同时也带来了燃烧系统大惯性和床压不平衡难题。本文首先从理论上分析燃烧系统和床压系统的热工特性,以及裤衩腿型CFB锅炉特有的翻床问题,然后利用编制的辨识软件,从实际生产现场遴选出各个系统合适的运行数据,建立燃烧系统和床压系统各个工况点的线性模型,给出燃烧系统大惯性的定量化结果,为燃烧系统和床压系统的自动控制系统设计与优化提供参考。
解辰[6]2008年在《循环流化床锅炉炉内传热计算方法的研究》文中认为以某热电厂实际运行的450t/h循环流化床锅炉运行数据为基础,探讨了循环流化床锅炉炉内传热计算的分区段计算方法。把循环流化床炉膛沿高度方向划分为密相区、2区、3区叁个区段,在这叁个区段分别建立热平衡方程式,计算循环流化床锅炉密相区、2区、3区的传热系数。结合计算结果对影响循环流化床传热系数的因素进行了分析,并对各区段的辐射和对流特性,燃烧份额的分布,灰循环倍率的选取问题等方面进行了阐述。对启动特性用SPSS软件进行了数据分析,得出了床料粒度与启动时间的关系式。本文方法可为大型循环流化床锅炉的设计和传热计算提供参考。
王志强[7]2003年在《数据挖掘技术在循环流化床锅炉模糊控制系统中的应用》文中进行了进一步梳理大量的工业实践证明，模糊控制对于循环流化床的控制是非常有效的。但是，建立规则库已经成为模糊控制系统设计的核心问题和困难所在。与此同时，循环流化床宝贵的历史数据却一直没有被有效利用；数据挖掘技术的出现，为解决模糊控制规则的获取问题，从“海量数据”中自动挖掘优秀司炉工的操作经验，提供了非常有效的数据处理手段，有着广阔的应用前景。本文首次针对循环流化床模糊控制器的特性和运行规律，讨论了对循环流化床历史运行数据进行挖掘的可行性，分析了采样数据预处理技术，介绍了基于聚类技术的指导规则获取的实际应用步骤，利用基于模糊神经网络强大的学习功能完成模糊控制的规则获取。本文还针对流化床锅炉运行的非线性严重、大滞后、不确定性大等特点，研究了基于数据挖掘优化的模糊神经自组织控制策略在循环流化床控制系统中的应用，使规则获取可以在线进行；并编制了数据挖掘模块优化自组织控制模块，应用到青岛35t/h循环流化床锅炉的控制系统中，提高了锅炉的运行水平和效率，取得了良好的效果。
任昊[8]2009年在《秦皇岛电厂循环流化床锅炉冷态试验及运行控制研究》文中研究表明大型循环流化床锅炉(CFBB)是一种新型的煤炭洁净燃烧技术,在国内外已大规模投入商业运行,但国内仍缺乏成熟的运行经验和熟练的运行人员,这为大型循环流化床锅炉机组安全、稳定运行增添了很大的困难和不确定性。本文以秦皇岛电厂1025t/h CFBB循环流化床锅炉为研究对象,首先对这种锅炉在运行中一些重要冷态试验的试验原理及试验方法进行了探讨;之后在分析CFBB锅炉运行过程中一些运行关键点的基础上,提出了具体的运行方法和事故的预防措施;最后对循环流化床锅炉特有的床温参数的动态特性进行了研究,提出了手动调节床温的指导原则,并设计改进了本厂300MW机组床温自控系统的控制策略。本文的研究对大型循环流化床锅炉的运行及控制系统设计有重要意义。
姜华伟[9]2013年在《基于风帽压力波动的流化床气固流态化特征研究》文中认为循环流化床燃烧是一项成熟的清洁煤燃烧技术,已在电站锅炉得到广泛的应用。由于在运行过程中炉内存在复杂的气固两相流动,循环流化床锅炉的故障率通常高于普通的煤粉锅炉。针对这一问题,国内外普遍利用在流化床气固流态化区域内或炉膛壁面上布置的压力信号测点,测量床内的压力波动信号,来分析不同运行工况下床内的气固流态化特征,从而用于监测流化床的工作状态并及时诊断相关故障的发生。然而所用压力测点由于暴露于床内的气固流态化区域,存在被频繁堵塞、严重磨损的问题,一旦损坏,其监测参数即告失效。为此,本课题提出了基于风帽压力信号测量的流化床内气固流态化特征的分析方法,借助鼓泡流化床、循环流化床冷态试验台,模拟流化床内不同工况及典型故障下的气固两相流动状态,利用统计函数、功率谱密度估计、小波分析、能量加权平均频率、均匀指数等时频域分析方法对测量的布风板风帽压力波动信号进行分析,研究风帽压力波动特性与流化床内气固流态化特征的关系规律,验证所提方法的可行性,为基于风帽压力波动特性的循环流化床锅炉故障诊断建立理论基础。本文首先在鼓泡流化床冷态试验台上,模拟不同床层表观气速、床料颗粒粒径、静床高及加料、放料扰动条件下鼓泡流化床内的气固两相流动状态。测量布风板中心、边壁位置风帽入口处的压力波动信号,利用小波分析将信号分解为不同频率段的子信号,计算子信号的能量值及其占总能量的比值；利用Welch谱估计法得到信号的功率谱密度,用于分析信号的频率域特征。其次,在循环流化床冷态试验台上,模拟不同一次风表观气速、床料颗粒粒径分布、系统装料量、二次风量等条件下,循环流化床内的气固两相流动状态；模拟不同返料风表观气速、系统颗粒循环流率的条件下,循环流化床流动密封阀内的气固两相流动状态。测量循环流化床内及流动密封阀内不同位置风帽的入口压力波动信号,计算信号的统计平均值和标准差,用于分析风帽压力的总体变化趋势和波动幅度；利用小波分析将信号分解为不同频率段的子信号,计算子信号的能量值及其占总能量的比值,用于分析床内不同频段的压力波动特征；利用预白化-后着色谱估计法估计信号的功率谱密度,然后计算信号的能量加权平均频率,用于分析床内的整体压力波动频率；提出了均匀指数,用于分析循环流化床内的流化均匀性以及流态化流型的转变。之后,在循环流化床冷态试验台上,通过堵塞返料侧与加料口侧边壁风帽的部分出口小孔,模拟循环流化床内易发生堵塞区域的风帽局部堵塞故障；通过向床内添加不同质量、不同粒径的大颗粒床料,并同时取出相同质量的原床料,模拟循环流化床内不同程度的结块故障。在模拟故障工况下,测量床内相应位置风帽的入口压力波动信号,利用统计分析、小波分析、均匀指数等方法,分析风帽局部堵塞、结块故障对床内风帽压力波动特性和气固流态化特征的影响。上述实验研究发现,鼓泡流化床风帽压力波动特性能够反映鼓泡流化床内表观气速、床料颗粒粒径、静床高、横截面方向位置等变化时的气固流态化特征变化；循环流化床内风帽的压力波动特性能够反映循环流化床内一次风表观气速、床料颗粒粒径分布、系统装料量、二次风量、横截面方向位置等变化时的气固流态化特征变化；流动密封阀内风帽的压力波动特性则能够反映流动密封阀内返料风表观气速、颗粒循环流率等变化时的气固流态化特征变化；流化床内发生风帽局部堵塞或结块故障时的风帽压力波动特性可以反映床内相应故障的发生。
许秀启[10]2013年在《135MW循环流化床锅炉一次风室数值模拟与改造措施》文中研究表明循环流化床技术作为新一代高效、低污染的清洁燃烧技术，近年来在中国得到了广泛的发展。目前中国已经是世界上使用循环流化床锅炉最多的国家，100~330MWCFB等级的循环流化床锅炉已经批量生产，600MW等级的超临界循环流化床锅炉也已经投入运行。可以预见，未来循环流化床锅炉在中国将有非常广阔的发展空间。循环流化床锅炉与常规的煤粉锅炉显着地区别在于炉内有着大量的循环物料，炉内良好的流化质量是锅炉安全稳定运行的前提。合理的布风装置是良好流化的重要条件。如果布风装置设计的不合理，循环流化床锅炉运行将出现流化不均、局部超温结焦等问题，会对锅炉的长期安全稳定运行构成威胁。本文针对已投运的135MW等级的循环流化床锅炉进行研究，在实际运行中存在着布风不均匀的问题。针对此问题，采用数值模拟的方法，分析出布风不均匀的原因，提出了135MW等级循环流化床锅炉一次风室的一些改造措施。
参考文献：
[1]. HG 440t/h大型褐煤CFB锅炉运行诊断及调整试验研究[D]. 尹导. 东北大学. 2008
[2]. 大型循环流化床锅炉实时仿真模型与运行特性研究[D]. 高建强. 华北电力大学（河北）. 2005
[3]. 白马电厂1025t/h CFB锅炉热平衡和物料平衡的试验研究[D]. 尹刚. 重庆大学. 2007
[4]. 循环流化床锅炉燃烧过程的动态特性及控制仿真[D]. 周韧峰. 华中科技大学. 2011
[5]. 大型循环流化床锅炉燃烧系统特性与建模研究[D]. 孙剑. 华北电力大学（北京）. 2010
[6]. 循环流化床锅炉炉内传热计算方法的研究[D]. 解辰. 华北电力大学（河北）. 2008
[7]. 数据挖掘技术在循环流化床锅炉模糊控制系统中的应用[D]. 王志强. 清华大学. 2003
[8]. 秦皇岛电厂循环流化床锅炉冷态试验及运行控制研究[D]. 任昊. 华北电力大学（河北）. 2009
[9]. 基于风帽压力波动的流化床气固流态化特征研究[D]. 姜华伟. 华北电力大学. 2013
[10]. 135MW循环流化床锅炉一次风室数值模拟与改造措施[D]. 许秀启. 上海交通大学. 2013
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