一种基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置及方法与流程

文档序号:25030039发布日期:2021-05-11 16:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置,其特征在于:包括贴壁风喷口(1)、近壁面气氛取样管(2)、燃烧器(3)和炉膛(4),炉膛(4)底部的燃烧器(3)附近前后墙设有2-5层贴壁风喷口(1),炉膛(4)的侧墙设置有近壁面气氛取样管(2)。

2.如权利要求1所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置,其特性在于:近壁面气氛取样管(2)安装于炉膛(4)的左右侧墙上,近壁面气氛取样管(2)的高度位于燃烧器区域的中上部。

3.如权利要求1所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置,其特性在于:近壁面气氛取样管(2)采用耐热不锈钢,近壁面气氛取样管(2)安装于水冷壁鳍片上;近壁面气氛取样管(2)的管径为10-20mm,共2-4层。

4.如权利要求1所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置,其特性在于:近壁面气氛取样管(2)连接烟气分析仪。

5.如权利要求1所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置,其特性在于:贴壁风喷口(1)采用热一次风或热二次风,风温为300-400度,风压为3-6kpa,流速为40-80m/s。

6.如权利要求1所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置,其特性在于:贴壁风喷口(1)向燃烧器区域倾斜,贴壁风喷口(1)的轴线延伸方向与所安装的前后墙壁面夹角θ为70-80度。

7.一种如权利要求1所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1、首先,将近壁面气氛取样管(2)连接烟气分析仪,在调整不同的锅炉运行参数及贴壁风参数的情况下,对各测点近壁面气氛进行5-15天离线实测,获得的数据用于训练最小二乘支持向量机预测模型,以获得模型中的相关参数;

s2、完成离线实测和模型训练后,利用该模型,根据锅炉运行参数及贴壁风参数为输入量,预测各测点近壁面气氛,为贴壁风调节提供依据,目标是燃烧器近壁面o2浓度处于1.5%-2.5%、co处于1%-3%范围;

s3、当锅炉运行超过一定时间后,再进行离线实测和模型训练,对预测模型进行修正。

8.根据权利要求7所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置的使用方法,其特征在于:所述步骤s1中,锅炉运行参数包括锅炉负荷、主蒸汽压力和流量、煤质参数、磨煤机投入组合、各层燃烧器叶片角度和风门开度、炉膛出口温度和氧量、尾部nox排放值、炉膛负压、送风机和引风机电流、以及一二次风的风压和风温;贴壁风参数包括贴壁风开度、风压和风温。

9.根据权利要求7所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置的使用方法,其特征在于:所述步骤s1中,用于训练的离线实测的数据集合共计m个,为:

式中,xi表示输入量;yi表示输出量,即贴壁风气氛co、o2及h2s浓度;根据最小二乘支持向量机建立如下最优决策函数:

f(x)=wtφ(x)+b

式中,w为可调整权重向量,上标t表示向量转置;φ(x)是非线性函数;b为偏置量;wt和b满足以下条件:

|yi-wtφ(x)+b|≤ε

式中,j为误差总和,ε为最大允许误差;引入惩罚系数γ,并转化为:

yi-wtφ(xi)+b+ei

式中,j(w,e)为误差总和;e为拟合误差向量;ei为拟合误差向量中的元素;定义拉格朗日函数l对上式进行求解:

式中,α为lagrange乘子;αi为支持向量的元素;通过优化条件消除w和e,并引入核函数,得到燃烧器近壁面气氛的预测表达式为:

式中,k(xi,xj)为核函数,xi及xj均为训练样本数据集合中的样本。

10.根据权利要求7所述的基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置的使用方法,其特征在于:所述步骤s2中,如果燃烧器近壁面还原性气氛较强,即o2浓度低于1.5%或co浓度高于3%时,则以5%为增量,逐步增加贴壁风开度,同时采用最小二乘支持向量机预测模型,对燃烧器近壁面气氛进行预测分析,直到还原性气氛达到目标范围为止;如果燃烧器近壁面氧化性气氛较强,即o2浓度高于2.5%或co浓度低于1%时,则以5%为增量,逐步降低贴壁风开度,同时采用最小二乘支持向量机预测模型,对燃烧器近壁面气氛进行预测分析,直到氧化性气氛达到目标范围为止。


技术总结
本发明涉及基于燃烧器近壁面气氛软测量的锅炉贴壁风装置,包括贴壁风喷口、近壁面气氛取样管、燃烧器和炉膛,炉膛底部的燃烧器附近前后墙设有2‑5层贴壁风喷口,炉膛的侧墙设置有近壁面气氛取样管;近壁面气氛取样管安装于炉膛的左右侧墙上,近壁面气氛取样管的高度位于燃烧器区域的中上部;近壁面气氛取样管采用耐热不锈钢,近壁面气氛取样管安装于水冷壁鳍片上;近壁面气氛取样管的管径为10‑20mm,共2‑4层;近壁面气氛取样管连接烟气分析仪。本发明的有益效果是:本发明整个系统结构简单合理,仅需增加贴壁风喷嘴及少量壁面采样测试管,便于改造实施,技术效益和经济效益显著。

技术研发人员:林闽城;陈勤根;赵志慧;项群扬;牛志刚;王准;李文成;陈王若尘
受保护的技术使用者:宁夏枣泉发电有限责任公司;浙江浙能技术研究院有限公司
技术研发日:2021.02.02
技术公布日:2021.05.11
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