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燃煤电厂锅炉吹灰智能控制系统
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果名称
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所属单位
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联系人
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联系电话
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成果简介
我国燃煤电站锅炉用煤的含灰量和含硫量均较高,容易形成受热面的玷污和积灰。虽然在锅炉的受热面设计中均以污染系数或利用系数不同程度地考虑了正常的积灰与结渣问题,但是,严重的积灰或结渣仍然会对锅炉的安全经济运行造成很大影响。 由于灰的导热系数小,积灰使受热面传热热阻增加、热交换恶化,使得传热效率降低。一般而言,与清洁状况相比,受到污染后锅炉效率将降低1%~2.5%,排烟温度升高十几度。在各种减少积灰与结渣的技术中,运行中带负荷对受热面进行吹扫是一种有效的避免严重积灰或结渣的十分必要的技术措施。但是,无论是空气或蒸汽吹灰,都要消耗大量能量,如蒸汽吹灰的耗汽量一般占蒸汽总产量的1%。目前,燃煤锅炉的吹灰模式是按事先设定的吹灰周期,沿烟气流程顺序吹扫所有受热面。不合理的吹灰模式,不仅使吹灰的总体经济性降低,而且过于频繁的吹灰会对受热面造成损坏,并缩短吹灰装置本身的使用寿命。 近年来,由于燃煤供应和经济因素等方面的原因,电厂常常被动地接受煤质特性与设计煤种偏差很大、有时甚至完全改变了煤种。针对实际运行中煤质的变化、燃烧调整和大小修的进行等情况,受热面实际的积灰速度与原先的预测往往不能吻合,按照锅炉设计设定的吹灰周期吹灰往往并不合理,从而造成原本较为严重的受热面积灰结渣问题变得更为突出。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
(1)提出了应用于吹灰控制系统中的入炉煤的水分、灰分、低位发热量的算法,实现了燃煤烟气物性参数的实时修正,提高了对运行煤种变化的适用性。 (2)采用数据融合技术,构建了适用于全工况的对流受热面污染在线监测模型,实现了对负荷波动过程中对流受热面清洁因子的动态补偿,提高了受热面非稳态污染监测的准确性。 (3)基于模糊逻辑控制理论,建立了综合考虑各受热面清洁因子、炉膛出口温度、排烟温度、减温水流量等多种影响因素的吹灰模糊判定模型,实现了受热面区域差异化、机组安全性和经济性兼顾的智能吹灰优化。 (4)采用图形化建模技术、多模型并行计算技术,开发了专用计算服务平台,实现了吹灰智能控制模型的图形化配置及高效解析,提高了系统适应性。 3、主要技术性能指标及与国内外同类技术比较
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
本项目旨在研发基于电厂在线监测参数,实时计算和分析锅炉受热面运行状态和污染程度,以保证机组经济性和安全性为前提,通过制定合理完善的吹灰控制策略,实现国内首套自主研发的变“定时定量”为“按需适量”的智能吹灰闭环控制系统。本系统在受热面换热特性得到保证的情况下,优化吹灰器投运方式,最大限度降低吹灰频率,避免不合理吹灰带来的管壁磨损,同时降低锅炉排烟温度,达到节能降耗、提高机组运行经济性和安全性的目的。 本项目针对我国机组煤质多变的现状,根据制粉系统和锅炉汽水系统能量平衡关系开发了“煤质软测量技术”,可以实时在线计算入炉煤种的水分、灰分和低位发热量等工业成分的变化趋势。另外,本项目的核心污染监测计算模型则以受热面热平衡定义的“传热系数法”清洁因子为基准值,在关键计算节点加入“动态数据融合”补偿技术,实现对干扰信号的快速剔除,使受热面污染监测结果不受机组负荷波动影响,极大适应了我国机组负荷调度频繁波动大的运行特性。同时,系统利用处理不确定性、非线性问题能力强的模糊信息处理技术,采用了“模糊逻辑控制理论”,根据不同类型受热面的污染状况、吹灰相关影响因素和机组运行情况,通过经济性分析,结合现场吹灰热态试验和电厂专工运行经验,制定合理完善的“吹灰控制策略”,真正实现受热面的“按需适量”吹灰需求。此外,系统还开发了“烟气含氧量”、“再热蒸汽流量”以及“尾部双烟道流量分配”等在内的电厂状态参数软测量技术,弥补电厂相关关键参数测量设备缺失或准确性不高的问题。系统基于J2EE标准的多层架构体系,实现了系统数据的统一存储,屏蔽了不同实时/历史数据来源差异,支持智能吹灰优化算法及控制策略的实时解析,建立了吹灰控制系统实时监视图的组态与发布,具有架构稳定开放、扩展性强、便于管理和后期维护等特点。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
本系统适用于超(超)临界及以下各型燃煤锅炉机组,炉型包含直流炉、汽包炉以及循环流化床锅炉。污染监测对象涵盖锅炉过热器、再热器、省煤器、管式空气预热器、回转式空气预热器等常见受热面类型,并对各种燃烧方式以及易结渣或不易结渣煤种都适用。系统能够帮助提升锅炉吹灰控制系统的整体信息化与自动控制水平,拥有广泛的应用范围和前景。
不少于150字
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评价专家组综合意见
本项目研发了燃煤电厂锅炉吹灰智能控制系统,并在不同容量、多种炉型的机组上完成了工程应用。主要创新点包括: (1)提出了应用于吹灰控制系统中的入炉煤的水分、灰分、低位发热量的算法,实现了燃煤烟气物性参数的实时修正,提高了对运行煤种变化的适用性。 (2)采用数据融合技术,构建了适用于全工况的对流受热面污染在线监测模型,实现了对负荷波动过程中对流受热面清洁因子的动态补偿,提高了受热面非稳态污染监测的准确性。 (3)基于模糊逻辑控制理论,建立了综合考虑各受热面清洁因子、炉膛出口温度、排烟温度、减温水流量等多种影响因素的吹灰模糊判定模型,实现了受热面区域差异化、机组安全性和经济性兼顾的智能吹灰优化。 (4)采用图形化建模技术、多模型并行计算技术,开发了专用计算服务平台,实现了吹灰智能控制模型的图形化配置及高效解析,提高了系统适应性。 3、研究成果已在国电建投内蒙古布连等三个电厂成功应用。结果表明:该系统运行安全稳定,优化了吹灰区域与吹灰器投运频率,实现了吹灰方式由传统“定时定量”向“按需适量”的转变,降低了机组的煤耗和水耗。本系统取得了2项计算机软件著作权,4项发明专利已被受理。 评价专家组认为:项目研究切合燃煤电厂实际需求,技术路线正确。研究成果适应了锅炉机组煤质变化、负荷波动频繁特性下的吹灰控制要求,可提升锅炉吹灰系统的智能控制水平,具有良好的经济、社会效益和推广应用前景。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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