電廠冷端系統(tǒng)及煙氣余熱利用系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化控制.pdf

1、在當(dāng)今能源形勢(shì)緊張及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的大背景下，對(duì)火電機(jī)組如何進(jìn)行深層次的節(jié)能降耗和提高經(jīng)濟(jì)效益成為日益重要的研究課題。電廠冷端系統(tǒng)由于采用傳統(tǒng)PID控制，常難以使凝汽器真空經(jīng)常維持在最佳真空附近運(yùn)行，因此運(yùn)行技術(shù)和機(jī)組經(jīng)濟(jì)性尚需進(jìn)一步提高。目前的燃煤鍋爐煙氣余熱利用項(xiàng)目，常常受限于低溫腐蝕問(wèn)題和常規(guī)PID控制，煙溫不能降低至濕法脫硫最佳效率溫度附近，導(dǎo)致余熱回收未能最大化。所以本論文針對(duì)火電廠冷端優(yōu)化和鍋爐煙氣余熱利用兩個(gè)領(lǐng)域中尚存的問(wèn)題

2、加以分析、研究和解決，以期在節(jié)能減排升級(jí)和提高機(jī)組綜合效益上給以解決思路和理論支撐。為此，本文從以下兩個(gè)方面進(jìn)行著重研究：
　　首先，超臨界濕冷機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)屬于典型的大滯后、大慣性、大耦合、多因素影響的系統(tǒng)，PID控制很難保證良好的控制品質(zhì)和變工況適應(yīng)能力等。常規(guī)PID控制往往考慮因素少，調(diào)節(jié)循環(huán)水量時(shí)反應(yīng)遲緩、控制精度低，同時(shí)自適應(yīng)能力差，這使得冷端系統(tǒng)運(yùn)行中往往偏離凝汽器最佳真空的最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)效益往往較差，嚴(yán)重制約著機(jī)組

3、節(jié)能降耗的實(shí)現(xiàn)。為此，在分析冷端系統(tǒng)眾多影響因素的基礎(chǔ)上，確定負(fù)荷、循環(huán)水入口溫度、循環(huán)水溫升及凝汽器熱井水位、循泵頻率等作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入量，設(shè)計(jì)出循環(huán)水量的優(yōu)化控制方案，綜合學(xué)習(xí)當(dāng)前主要相關(guān)狀態(tài)參數(shù)，以機(jī)組出力增量與變頻循泵耗電量增量之差的最大值作為學(xué)習(xí)訓(xùn)練信號(hào)，用先進(jìn)的蟻群算法訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)并行計(jì)算出最佳循環(huán)水量，及時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)水量使凝汽器始終在最佳真空附近運(yùn)行。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該優(yōu)化控制方案可以更加快速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)最佳循環(huán)水

4、量的控制，實(shí)現(xiàn)冷端系統(tǒng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，同時(shí)大大提高了魯棒性、變工況變環(huán)境適應(yīng)能力。
　　其次，目前鍋爐煙氣余熱回收量尚未達(dá)到最大化，主要是限于低溫腐蝕問(wèn)題。常規(guī)PID控制也存在凝結(jié)水系統(tǒng)溫度控制的滯后性、傳統(tǒng)PID算法單輸入量、不能自適應(yīng)煤種變化以及魯棒性差等問(wèn)題，使得低溫腐蝕難以控制和避免，煙溫降低有限。針對(duì)鍋爐煙氣余熱利用領(lǐng)域的低溫腐蝕問(wèn)題，基于有限腐蝕速度理論研究了煙氣余熱如何深度回收的問(wèn)題。以加裝了低溫省煤器系統(tǒng)并在設(shè)計(jì)排煙

5、溫度附近工作的某超超臨界機(jī)組為研究對(duì)象，為了保證安全的同時(shí)深度回收煙氣余熱，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)考慮，提出了低省出口煙溫盡量逼近實(shí)時(shí)煙氣酸露點(diǎn)的思路。為了實(shí)現(xiàn)快速精確控制低溫省煤器出口煙氣溫降，通過(guò)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以混合型動(dòng)態(tài)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為控制模型，設(shè)計(jì)了ACO-MDRNN煙氣溫降優(yōu)化控制方案，綜合學(xué)習(xí)機(jī)組負(fù)荷、低溫省煤器給水進(jìn)出口溫度、低溫省煤器煙溫等相關(guān)主要參數(shù)，以實(shí)時(shí)煙氣酸露點(diǎn)為低溫省煤器出口煙溫設(shè)定值。同時(shí)將混沌變尺度搜索策略融入蟻群