[发明专利]一种660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器吹灰优化控制方法

说明书

本发明属于超超临界循环流化床锅炉运行优化技术领域，尤其涉及一种660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器吹灰优化控制方法，利用660MW超超临界循环流化床锅炉工艺结构与运行机理，在数据全面预处理及稳态筛选基础上，采用XGBoost算法对省煤器的清洁吸热量进行预测，进而计算660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器洁净因子，根据省煤器洁净因子的变化来判断省煤器的积灰状态，进而优化其吹灰控制方法。本发明能较好实现660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器的按需吹灰，优化传统的基于操作规程定期进行或基于经验判断不定期吹灰控制方法，保证660MW超超临界循环流化床锅炉机组安全高效、清洁低碳、灵活智能运行。

技术领域

本发明属于660MW超超临界循环流化床锅炉运行优化技术领域，尤其涉及一种660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器吹灰优化控制方法。

背景技术

现有技术中，660MW超超临界循环流化床锅炉在低成本污染排放控制、煤种适应性、更高效率等方面具有极大优势。考虑到660MW超超临界循环流化床锅炉燃料大部分是以煤矸石为主的低热值煤燃料，燃烧时高温状态下易出现水冷壁和受热面产生结焦、腐蚀、积灰等。省煤器布置在循环流化床锅炉的尾部受热面，容易发生低温积灰、沾污等现象。积灰、沾污将导致省煤器换热效果变差，热效率下降,工质温度达不到预期温度，影响锅炉的经济运行，甚至导致严重的安全事故。

在各种清除660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器积灰的技术措施中，带负荷运行中对受热面进行吹扫是一种常用而有效的方法。但是目前没有有效的灰污测量方法，通常来说对灰污的监测在硬件测量方面主要有热流量测量、视频图像等方法，但此类方法投资较大，很难实现商业运行。而软测量技术方面，大多数是建立了基于热平衡的省煤器传热机理模型，但在求解参数过程中同时需要烟气侧和工质侧的大量测点参数，这在电厂实际运行过程中很难做到，因为大多电厂仅布置温度和压力相关测点，没有布置烟气流速、烟气流量等参数的测点。故目前吹灰策略一般都基于操作规程定期进行或基于经验判断不定期进行，这就可能造成吹灰过频或不及时。

因此，运行中在线监测省煤器受热面的积灰程度，优化吹灰控制方法，根据需要进行吹灰操作对提高660MW超超临界循环流化床锅炉的经济性和安全性运行十分必要。

发明内容

本发明利用循环流化床锅炉机组现有测点，无需新增测点，通过与人工智能、大数据等技术实现深度融合，准确判断省煤器的积灰状态，提供一种660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器吹灰优化控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器吹灰优化控制方法，包括如下步骤：

步骤1、根据660MW超超临界循环流化床锅炉实际的工艺结构布置与运行流程，结合电厂DCS系统测点，挑选与省煤器相关的烟气、汽水等工质的特征参数；

步骤2、从机组数据库中采集步骤1中筛选的数据，并对采集的数据进行全面预处理；

步骤3、针对工况波动问题，进行稳态工况数据筛选；

步骤4、基于热工数据中的温度和压力，计算省煤器受热面单位汽水工质实际吸热量；

步骤5、分析影响省煤器受热面单位汽水工质吸热量的边界条件和因素，确定清洁状态下省煤器单位汽水工质吸热量的关系式；

步骤6、根据步骤5确定好的清洁状态下省煤器单位汽水工质吸热量的关系式，基于XGBoost方法进行数据离线建模，预测实际运行状态下省煤器的清洁吸热量；

步骤7、根据省煤器洁净因子对660MW超超临界循环流化床锅炉省煤器积灰监测进行评价；

步骤8、确定吹灰阈值，不同类型的660MW超超临界循环流化床锅炉情况不同，需要根据实际情况对吹灰阈值进行修正；当省煤器洁净因子达到吹灰阈值时，发出省煤器吹灰提醒信息，集控运行人员可进行吹灰操作。