电站锅炉水冷壁积灰结渣仿真模型的建立

Ｎｏ２

２００５ＥＩ．ＥＣＴＲＩＣ

Ｐ０Ⅵ啄ＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ

电力科学与工程

６７

文苹编号：１６７２—０７９２（２００５｝０２—００６７—０３

电站锅炉水冷壁积灰结渣仿真模型的建立

李智，裴振英，于贵君

（沈阳工程学院仿真技术中心，辽宁沈阳１１００３６）

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ‘ｏｆＦｏｕｌｉｎｇａｎｄＳｌａｇｇｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ

ｏｆＦｕｒｎａｃｅ

Ｍｏｄｅｌ

Ｗａｔｅｒｗａｌｌ

ａｔＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎｓ

ＬＩＺｈｉ，ＰＥＩ

Ｚｈｅｎ－ｙｉｎｇ，ＹＵＧｕｉ—ｊｕｎ

（ＳｈｅｎｙａｎｇＣｏｆｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００３６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｕｒｎａｃｅｗａｔｅｒｗａｌｌｆｏｘｉｎｇａｎｄｓｌａｇｇｉｎｇｏｆ

ａ

２００

ＭＷｃｏａｌｆｉｒｅｄ

ｕｎｉｔａｔＦｕｘｉｎ

ＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｉｓｔｅｓｔｅｄａｎｄｄａｔａｓｐｅｃｉ—

ＢＰ

模型参数定义和结构确定

本文以辽宁省阜新电厂２００ＭＷ机组四角切圆煤粉燃烧锅炉为研究对象，该锅炉额定蒸发量为

６７０

ｍｅｌ＇ｌｓｈａｖｅｂｅｅｎ

ｇａｉｎｅｄ．Ｔ凼ｎｇ

ｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄ

ｏｒｌ

Ｌｅｖ—

ｅｎｂｅｒｇ－Ｍａｒｑｕａｒｄｔ（ＬＭ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｆｏｕｌｉｎｇａｎｄｓｌａｇｇｉｎｇｓｉｍｕ—

ｌａｔｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｆｕｒｎａｃｅｗａｔｅｒｗａｌｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＷｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｔｈｅｆｕｒｎａｃｅｗａｔｅｒｗａＵ

ｉｎｇ

ｏｎ

ｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ，ｆｏｕｌｉｎｇａｎｄｓｌａｇｇｉｎｇｏｆｂｅｋｎｏｗｎ．Ｉｔｉｓｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ

ｔｏ

ｃａｎ

ｄｅｖｅｌｏｐ—

ｔ／ｈ、亚临界、中间再热，采用负压中储式制粉

ｓｏｏｔ—ｂｌｏｗｉｎｇｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｓｓｉｍｕｌａｔｏｒ．ｗｏｒｄｓ：ｂｏｉｌｅｒｗａｔｅｒｗａｌｌ；ＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ；ｆｏｕｌｉｎｇａｎｄ

系统，配２台钢球磨煤机，炉膛四角分４层布置燃烧器，相应配置１６台变频调速给粉机，燃烧器为一、二次风间隔布置，采用同心反切燃烧系统，机组的ＤＣＳ采用西屋公司的０ＶＡＴＩＯＮ分散控制系统。该锅炉呈现Ⅱ型布置，锅炉前部为燃烧室，燃烧室四周布满了膜式水冷壁，燃烧室上部布满了全辐射式前屏过热器，炉膛出口布置了半辐射式后屏过热器，炉膛出口温度为１０８１℃，水平烟道内布置了对流过热器和再热器热段，顶棚和转向室竖井烟道内布置了再热器冷段、上级省煤器、上级空气预热器、下级省煤器和下级空气预热器。过热蒸汽的汽温调节采用两级喷水减温，再热蒸汽的汽温调

节以汽一汽加热器为主调，同时配有少量的喷水减

Ｋｅｙ

ｓｌａｇｇｉｎｇ；ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ

摘要：对辽宁省阜新电厂２００ＭＷ机组燃煤锅炉进行了多工况热态测试，获得了数据样本。运用ＢＰ神经网络和ＬＭ算

法建立了电站锅炉水冷壁积灰结渣的仿真模型。所建神经网络仿真模型能够反映锅炉水冷壁积灰结渣的程度，为电站仿真机吹灰优化系统的开发打下了良好的基础。

关键词：锅炉水冷壁；ＢＰ神经网络；积灰结渣；仿真

中图分类号：ｎ（２２３：ＴＰｌ８３文献标识码：Ａ

引言

电站锅炉水冷壁积灰结渣的形成过程复杂，难以用数学公式进行描述，其机理仿真模型难以建立。本文采用人工神经网络方法，建立了电站锅炉水冷壁积灰结渣仿真模型。它把锅炉负荷、煤质、炉膛出口烟温、燃烧的调整参数作为输入参数，能够反映锅炉水冷壁积灰结渣程度，在锅炉负荷、煤质变化过程中，具有较好的泛化能力。把所建仿真模型与阜新电厂２００ＭＷ机组的ＤＣＳ相连，下传煤质、锅炉负荷、有关锅炉运行参数至仿真模型，对仿真模型进行了实际验证，效果良好。

收稿日期：２００４，１２—２１

温作为辅助调节。设计燃用煤种为阜新混煤。

影响锅炉水冷壁积灰结渣的因素主要有煤质、锅炉负荷、燃烧的调整和运行时间等…１。煤质目前无法在线测量，现场一般是每班定时化验，提供燃煤工业分析成分炉前分析报告。通常在２次煤质分析间隔内煤质成分变化不会很大，可以取最近一次的化验值，以考虑煤质成分的影响。

通过对研究对象进行理论分析，结合现场实际，确定将煤质成分、锅炉负荷、炉膛出口温度、一次总风压、４层二次风压，４层给粉机转速、煤的收到基低位发热量、挥发分、灰分和水分等作为神经网

万方数据　

６８ 电力科学与工程

络的输入，表征炉膛受热面污染状况的洁净因子ＣＦ作为神经元网络输出量。３层ＢＰ神经网络可以任意近似非线性函数和动态系统，为此锅炉水冷壁积灰结渣仿真模型采用３层ＢＰ神经网络，由输入层、隐含层、输出层等３部分组成，隐含层中的激活函数采用Ｓ型函数，既厂（ｚ）＝１／（１＋ｅ１）拉Ｊ。

４层给粉机同层联动，４个转速对应每层的给煤量，用以描述一次风粉量沿炉高分配对炉内燃烧的影响；取１个一次总风压以考虑一次风压对一次风速的影响；４层二次风压同层联动调节，４个二次风压用以描述二次风配风方式对燃烧的影响；用机组负荷考虑锅炉负荷对燃烧的影响；采用煤的收到基低位发热量、挥发分、灰分和水分，考虑煤种特性对锅炉燃烧的影响；在煤质、锅炉负荷、燃烧调整方式相同的情况下，可以采用炉膛出口温度表征运行时间的影响。运行参数可由机组ＤＣｓ获得，燃用煤种收到基成分最近一次化验值，由人工输入。因此，选用输入层具有１５个节点、隐含层有２０个节点、输出层有１个节点的ＢＰ网络结构，其结构如图

１所示。

输入层

隐含层

输出层

图１ＢＰ神经网络结构

Ｆｉｇ．１

ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ

本文采用热平衡算法计算炉膛出口温度，其基Ｑｄｘ＝Ｄ（ｉ—ｉ）／１３ｉ

（１）Ｑｄｆ＝西（Ｊ—Ｊ＋△口州）

（２）Ｑｄ。＝（ｋＡＴＨ）／１３ｊ

（３）

ｄ】【为工质侧吸热量，ｋＪ／ｋｇ；Ｑｄｆ为烟气放热

万　

方数据ｋＪ／ｋｇ；Ｊ７，ｒ为受热面前、后的烟气焓，ｋＪ／ｋｇ；西为保热系数；Ａａ为受热面的漏风系数；ｋ为传热系数，ｋＷ／（ｍ２℃）；△丁为传热温差，℃；Ｈ为受热面积，ｍ２。

对于无附加受热面如省煤器，采用式（１）、（２）计算；有附加受热面但不接受炉膛辐射的受热面如再热器热段、再热器冷段由式（１）、（２）、（３）计算；在计算布置在炉膛出口以外的接受炉膛辐射的受热面如后屏过热器、高温对流过热器时，先假设Ｑｄ】【＝Ｄ（ｉ”一ｉ７）／１３７ｊ—Ｑｆ

（４）

通过以上各受热面的计算，可以得到炉膛出口锅炉水冷壁积灰结渣ＢＰ神经网络仿真模型的建立

在研究对象６７０ｔ／ｈ锅炉上，采用正交试验设

选取机组负荷、一次总风压、４层二次风压、４ｘｉ＝［ｚＩ，ｚｉ，…，ｚｉ６］

Ｋ＝ …… 此处隐藏：2068字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……