一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法与流程

    技术2025-04-25  44


    本发明属于燃煤锅炉燃烧领域,具体涉及一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法。


    背景技术:

    1、以煤炭作为主要燃料的燃煤锅炉发电具有相对较低的成本,同时能够提供稳定的负荷电力,与可再生能源如风能和太阳能相比,燃煤发电不受天气条件的限制,能够稳定地提供电力,确保电网的稳定性和可靠性,这使得它在电力市场中具有长期竞争力。

    2、由于燃煤锅炉燃烧煤炭时会释放大量的污染物,特别是未完全燃烧时,这些污染物对空气质量产生负面影响,随着现代社会对电力需求的不断增长,燃料消耗量也随之增加,由此产生的环境问题不容小觑,因此在利用燃煤锅炉进行发电时需要进行精确燃烧控制,以确保燃料的完全燃烧,提高燃烧效率,从而最小化能耗。

    3、众所周知,燃料效率低通常会发生在用电高峰时,这是由于在用电高峰中用电负荷增大,需要消耗更多的燃料,此时如果燃烧温度、燃烧时长没有相应调整,就会影响燃料的完全燃烧,从而产生更多的一氧化碳和未燃尽的碳,降低燃烧效率,在这种情况下对燃煤锅炉的燃烧控制通常集中在用电高峰,在此基础上现有技术的燃烧控制为了提高控制效率一般会选取固定高峰时段进行燃烧控制,没有考虑到不同地区的用电高峰时段是具有差异性,同一地区的用电高峰时段具有动态波动性,这种固定时段的燃烧控制一方面难以捕捉到真正存在控制需求的时段,导致无法满足控制需求,另一方面容易出现花费大量时间和资源在控制需求不高的时段,致使在浪费资源的同时未能提高控制效果。

    4、另外当前提高燃烧效率常用的手段就是提高燃烧温度,但现有技术在进行燃烧温度控制时忽略了燃煤锅炉设备的正常运行温度,一味提高燃烧温度可能会超出燃煤锅炉设备的正常运行温度,会在无形之中加速设备的磨损和老化,从而大幅减少设备的使用寿命,增加维护成本和停机时间。


    技术实现思路

    1、为此,本申请实施例的一个目的在于提供一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,有效解决了背景技术提到的问题。

    2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,包括以下步骤:选取历史监测时段,并将历史监测时段内各监测日的时长按照设定的时间间隔进行划分,得到各监测日对应的若干用电时段。

    3、从电力系统的用电日志中提取各监测日中各用电时段的用电量,并从燃煤锅炉的燃烧记录中提取各监测日中各用电时段的燃料消耗量和燃烧效率。

    4、将同一用电时段在各监测日的用电量进行分布差异分析,由此确定各用电时段的有效用电量,同理进行燃料消耗量、燃烧效率的分布差异分析,得到各用电时段的有效燃料消耗量和有效燃烧效率。

    5、以用电时段为横轴,以用电量为纵轴构建二维坐标系,由此针对各用电时段的有效用电量在所构建的二维坐标系内标注若干点,形成用电量变化曲线,同理以用电时段为横轴,以燃料消耗量、燃烧效率为纵轴构建二维坐标系,针对各用电时段的有效燃料消耗量、有效燃烧效率形成燃料消耗变化曲线、燃烧效率变化曲线。

    6、将用电量变化曲线与燃料消耗变化曲线、燃烧效率变化曲线进行异常识别,从中识别需要进行燃烧控制的用电时段,记为目标时段。

    7、从燃煤锅炉的燃烧记录中提取各监测日在目标时段的燃烧温度,并获取燃煤锅炉设备的正常运行温度范围,由此确定燃煤锅炉在目标时段的需求燃烧控制方式。

    8、当燃煤锅炉在目标时段的适配燃烧控制方式为提高燃烧温度时从燃煤锅炉的燃烧记录中提取各监测日在目标时段的空燃比,由此确定提高燃烧温度的适配执行方式。

    9、结合上述的所有技术方案,本发明所具备的积极效果为:1、本发明通过将一天的时长进行用电时段划分,并基于电力系统的用电日志、燃煤锅炉的燃烧记录构建用电量变化曲线、燃料消耗变化曲线、燃烧效率变化曲线,进而利用三条曲线的对比结果识别出需要进行燃烧控制的用电时段,实现了基于历史数据基础上燃烧控制时段的精准捕捉,使得用电高峰时段不再局限于固定时段,更加符合实际控制需求,同时通过集中资源和时间在真正存在控制需求的时段进行燃烧控制,最大限度避免了资源浪费。

    10、2、本发明在识别出需要进行燃烧控制的用电时段后通过结合燃煤锅炉设备的正常运行温度范围和燃料的理想燃烧温度分析燃烧温度控制的可行性,实现了燃烧温度的合理控制,能够在一定程度上避免出现超出燃煤锅炉设备正常运行温度燃烧的情况,有利于在保障设备正常运行基础上维护发电稳定性,提高设备的使用寿命。



    技术特征:

    1.一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.如权利要求1所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述将同一用电时段在各监测日的用电量进行分布差异分析参见下述过程:

    3.如权利要求2所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述确定各用电时段的有效用电量如下过程:

    4.如权利要求1所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述将用电量变化曲线与燃料消耗变化曲线、燃烧效率变化曲线进行异常识别实施如下:

    5.如权利要求4所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述识别需要进行燃烧控制的用电时段具体为:从异步时段是否异常的识别结果中选取存在异常的异步时段作为需要进行燃烧控制的用电时段。

    6.如权利要求1所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述确定燃煤锅炉在目标时段的需求燃烧控制方式参见下述过程:

    7.如权利要求6所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述需求燃烧温度选取如下:

    8.如权利要求1所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述确定提高燃烧温度的适配执行方式如下过程:

    9.如权利要求8所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述评判以控制空燃比提高燃烧温度是否可行参见下述过程:

    10.如权利要求8所述的一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,其特征在于:所述确定提高燃烧温度的适配执行方式为提高空气供给时结合燃料投入密度进行空气供给优化提高,具体执行如下:


    技术总结
    本发明属于燃煤锅炉燃烧领域,具体涉及一种基于深度调峰的燃煤锅炉智能燃烧控制方法,通过将一天的时长进行用电时段划分,并基于电力系统的用电日志、燃煤锅炉的燃烧记录构建用电量变化曲线、燃烧消耗变化曲线、燃烧效率变化曲线,进而利用三条曲线的对比结果识别出需要进行燃烧控制的用电时段,实现了基于历史数据基础上燃烧控制时段的精准捕捉,使得用电高峰时段不再局限于固定时段,更加符合实际控制需求,与此同时在识别出需要进行燃烧控制的用电时段后通过结合燃煤锅炉设备的正常运行温度范围和燃料的理想燃烧温度分析燃烧温度控制的可行性,实现了燃烧温度的合理控制,有利于在保障设备正常运行基础上维护发电稳定性。

    技术研发人员:梅晟东,刘凯,陈新建
    受保护的技术使用者:武汉立为工程技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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