【摘要】：隨著國家環(huán)保政策對污染氣體排放的限制更加嚴格,水電、風(fēng)電、核電以及太陽能發(fā)電等新型、清潔、綠色能源的上網(wǎng),以及新能源技術(shù)的開發(fā)推廣和應(yīng)用步伐加快,使電網(wǎng)系統(tǒng)的供電來源多樣化程度加深,傳統(tǒng)的火電將承擔更重的調(diào)峰任務(wù),短時的峰值和長時間的低負荷已經(jīng)成為火電機組運行的常態(tài)。偏離最佳工作點的狀態(tài)導(dǎo)致機組設(shè)備狀況和經(jīng)濟效益大打折扣。分析和研究我國當前發(fā)電主力的330 MW機組的燃煤鍋爐,對其進行建模和燃燒優(yōu)化研究,可顯著提高機組整體熱效率,平衡火電機組的經(jīng)濟性和安全性,提高火電競爭力具有重要意義。本論文在熟悉當前燃煤機組的燃燒優(yōu)化研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)上,以一臺330MW燃煤機組為對象,先研究其亞臨界汽包型鍋爐在低負荷工況下的蒸發(fā)系統(tǒng)、過熱系統(tǒng)以及燃燒系統(tǒng)的動態(tài)特性及數(shù)學(xué)建模問題。然后,利用對低負荷工況下鍋爐的空預(yù)器入口煙溫、NO_X等影響效能的參數(shù)進行建模并導(dǎo)出相應(yīng)調(diào)節(jié)指令使鍋爐燃燒得到優(yōu)化。在建模過程中,鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)模型是利用機理分析方法得到的汽包壓力動態(tài)方程,利用飽和水和蒸汽的特性結(jié)合數(shù)學(xué)擬合方法得到其相關(guān)參數(shù)的函數(shù)式,并將熱慣性CDt的表達式經(jīng)過鍋爐的設(shè)計參數(shù)修正。過熱系統(tǒng)是利用減溫水擾動試驗和系統(tǒng)辨識方法得到模型的。最后,利用MATLAB/SIMULINK工具建立其仿真模型,通過與實測數(shù)據(jù)對比,發(fā)現(xiàn)模型輸出與機組實際運行數(shù)據(jù)吻合度較高。針對鍋爐燃燒系統(tǒng),通過對其各組成部分分別進行動態(tài)特性研究并建立模型,對給粉機的煤粉量、煙氣含氧量、爐膛負壓的動態(tài)特性進行分析,對影響鍋爐安全、經(jīng)濟、環(huán)保燃燒的因素和燃燒調(diào)節(jié)手段進行分析,并對三種不同的負荷、四種不同的二次風(fēng)配風(fēng)方式下,鍋爐熱效率進行了定量計算。針對機組低負荷段燃燒存在的共性問題:排煙溫度高,飛灰含碳高、NOx長時間超標排放。對所存在的問題針進行影響因素分析,并對NOx排放、空預(yù)器入口煙溫的特性進行摸索,采用遺傳算法改進的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立實際工況下的運行參數(shù)與NOx排放、空預(yù)器入口煙溫之間關(guān)系的模型,并將實際值和模型計算值進行比較,從而證實模型的合理性,找出最優(yōu)的操作參數(shù),通過對可調(diào)參數(shù)(各二次風(fēng)擋板和燃燼風(fēng)擋板開度、一次風(fēng)壓、二次風(fēng)量)的優(yōu)化配置可達到降低NOx排放濃度,降低空預(yù)器入口煙溫的目的,從而提高鍋爐效率。文章最后對本課題的研究進行總結(jié)歸納,對進一步優(yōu)化的空間進行了展望,為未來研究和投入實際生產(chǎn)應(yīng)用指明了方向。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM621
【圖文】：

汽水循環(huán)簡圖

圖 2-2 不同負荷段的主蒸汽流量與汽包壓力、主蒸汽壓力數(shù)據(jù)擬合飽和水與飽和蒸汽的特征參數(shù) hw，hs，ρw，ρs，飽和溫度 Tw=可以用壓力的函數(shù)來表示，利用《水和水蒸汽的熱力特性表》并

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本文編號：2724741