基于風粉監(jiān)測的煤粉鍋爐燃燒工況動態(tài)仿真與操作優(yōu)化專家系統(tǒng)研究.pdf

1、四角切圓燃燒煤粉鍋爐的燃燒監(jiān)測與仿真優(yōu)化專家系統(tǒng)(簡稱CMSOES:the Combustion Monitoring and Simulation & Optimization Expert System)的研究,對增強鍋爐運行監(jiān)測手段,提高監(jiān)控質量,優(yōu)化操作制度,達到節(jié)能降耗的目的具有十分重要的現(xiàn)實意義.該文針對切圓燃燒煤粉鍋爐在燃燒監(jiān)測與診斷方面普遍存在的不足,在廣泛查閱文獻資料和對現(xiàn)有技術手段進行充分論證比較的基礎上,從生產(chǎn)實際

2、需要和經(jīng)濟實用角度出發(fā),應用數(shù)字化軟測量技術和數(shù)值仿真技術,對風粉在線監(jiān)測與燃燒工況動態(tài)仿真及操作優(yōu)化指導系統(tǒng)進行了較全面的研究與開發(fā).主要工作包括:1.通過對現(xiàn)有技術手段進行充分的論證比較,選用可靠性和經(jīng)濟性均較好的"動壓法"和"能量法"軟測量技術,對鍋爐四角一、二次風各噴口風量與風速及各個一次風所輸送的煤粉流量進行在線測定,并對傳統(tǒng)的"能量法"測量模型進行了完善和修正,提高了測量精度和系統(tǒng)運行的可靠性.2.應用k-ε雙方程氣相湍流模

3、型、Lagrangian顆粒相隨機軌道模型、雙揮發(fā)熱解模型、k-ε-f-g氣相燃燒模型、Gibb多孔炭粒燃燒模型以及混合有限差分格式、多塊非均勻結構化網(wǎng)格劃分技術與SIMPLEC算法,利用計算流體力學軟件CFX4.3,對煤粉爐內速度場、溫度場、濃度場以及燃燒釋熱場進行了多場耦合計算,并應用實測值檢驗了仿真結果的可靠性,進而全面系統(tǒng)地研究了各種操作參數(shù)對爐內燃燒狀況(溫度場)的定量影響規(guī)律.3.提出了基于風粉在線監(jiān)測的爐內燃燒工況二重數(shù)值

4、仿真方法,通過將爐內溫度分布直接與操作參數(shù)進行關聯(lián)(建立了相應的解析模型),解決了將離線數(shù)值計算結果向在線動態(tài)仿真過程的移植問題,實現(xiàn)了對爐內溫度場的實時動態(tài)顯示,并達到了必要的精度,有效地實現(xiàn)了對爐內燃燒狀況的監(jiān)測與診斷,進而可有效地指導操作參數(shù)的調整.4.根據(jù)風粉在線監(jiān)測結果,結合現(xiàn)場工藝專家和操作人員的實際經(jīng)驗,運用深淺兩個層次的知識和模糊理論,建立了風粉監(jiān)測系統(tǒng)的故障診斷專家系統(tǒng)、最佳風煤比的計算推理模型和操作參數(shù)優(yōu)化指導模糊專