針對(duì)燃煤鍋爐受熱面吹灰操作不合理的問(wèn)題,以吹灰最小費(fèi)用為目標(biāo),提出一種基于Gamma加速積灰模型的吹灰優(yōu)化方法。首先分析在鍋爐受熱面的積灰狀態(tài)呈連續(xù)單調(diào)遞增的情況下,以一個(gè)服從指數(shù)分布的連續(xù)非負(fù)的隨機(jī)變量來(lái)表示鍋爐受熱面積灰的速度,建立加速積灰模型;其次,將積灰過(guò)程近似成Gamma過(guò)程,以最小平均費(fèi)用為目標(biāo),建立了鍋爐受熱面的吹灰優(yōu)化模型。以某300 MW燃煤機(jī)組省煤器的受熱面積灰狀態(tài)為算例分析,利用粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化吹灰平均費(fèi)用率,得到鍋爐受熱面最佳的吹灰次數(shù)和吹灰閾值,使得鍋爐受熱面吹灰的平均費(fèi)用率最小,說(shuō)明了所提出的吹灰最小費(fèi)用率優(yōu)化模型的可行性。

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圖1吹灰優(yōu)化模型的吹灰操作過(guò)程

在吹灰優(yōu)化模型下,主要面臨兩個(gè)決策:何時(shí)采取吹灰操作和何時(shí)該進(jìn)行預(yù)防性吹灰策略。而吹灰操作策略依賴(lài)于系統(tǒng)受熱面實(shí)時(shí)的積灰狀態(tài)X(t)。定義當(dāng)前檢測(cè)與下一次檢測(cè)的時(shí)間間隔為T(mén)、臨近吹灰閾值ε和失效吹灰閾值L(ε<L)。何時(shí)采取吹灰操作取決于第k(k=1,2,…)次檢測(cè)時(shí)系統(tǒng)受熱面積....

圖2系統(tǒng)受熱面積灰劣化速度變化曲線

為了模擬每次吹灰后對(duì)系統(tǒng)受熱面積灰的影響,根據(jù)假設(shè)2,在進(jìn)行多次吹灰后系統(tǒng)受熱面積灰速度加快[17-19]。因此,經(jīng)過(guò)吹灰操作后,系統(tǒng)的積灰劣化程度可以降低,但積灰劣化速度可以提高。經(jīng)過(guò)一次吹灰后,系統(tǒng)的積灰劣化速度可以通過(guò)非負(fù)連續(xù)隨機(jī)變量描述,系統(tǒng)受熱面積灰劣化速度的變化趨勢(shì)如....

圖3劣化加速模型的描述

圖3為一個(gè)由于非完美吹灰操作而導(dǎo)致的積灰速度的提高。當(dāng)系統(tǒng)受熱面積灰狀態(tài)到達(dá)XTi(ε<XTi<L)時(shí),進(jìn)行非完美吹灰操作,操作完成后系統(tǒng)受熱面積灰狀態(tài)為0,此時(shí)的系統(tǒng)受熱面積灰劣化速度由原來(lái)的v0變化為v1(v1>v0)。3.2第i個(gè)吹灰周期內(nèi)的平均檢測(cè)次數(shù)E(Ki)

圖4原始數(shù)據(jù)擬合圖

根據(jù)研究對(duì)象300MW燃煤機(jī)組省煤器受熱面的數(shù)據(jù)可得到省煤器污染率的變化曲線如圖4所示。通過(guò)極大似然估計(jì)該組清潔因子數(shù)據(jù)服從Gamma分布的參數(shù)α0=1.02,β=0.0066,系統(tǒng)的吹灰失效閾值L設(shè)置為0.5。考慮到實(shí)際的情況,清潔因子的采集時(shí)間間隔T=5s。隨著吹灰次數(shù)....

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