工业过程测控新技术与系统北京市重点实验室

...建模，检测，优化，控制

2005 国家自然科学基金项目 基于信息融合的锅炉燃烧状态检测及控制优化

2010-05-28 12:00 阅读次数：次

基于信息融合的锅炉燃烧状态检测及控制优化

（No.50576022）

摘要：利用信息融合、数据挖掘技术结合机理分析，确定与燃烧过程密切相关的可测量参量，构造表征这些燃烧状态的解析参量，并对多源、异类、异步的信息进行一致化描述；依据状态检测结果优化燃烧控制系统设计，特别是优化燃烧控制系统的结构。构造燃烧强度、氧量及煤质特性等燃烧状态直接用于优化锅炉燃烧配风、校正锅炉燃烧经济性及补偿由于煤质变化带来的控制系统扰动，可显著提高燃烧过程的稳定性、经济性和环保性。

关键词：燃烧状态检测;信息融合;控制系统优化;建模与控制

项目简介：项目重点从测量、控制、运行、管理方式等“软”的角度，对电站锅炉燃烧状态进行系统性优化，有针对性地解决当前火电机组所面临的燃料性质复杂多变、电网要求机组增加负荷调整范围和调整速率、设备在性能劣化及带缺陷状况下长期运行等问题，提高机组安全、经济、环保效益。项目在理论方面研究涉及：复杂热力系统建模、燃烧特征提取及燃烧模式识别、多源异类异步信息融合、多目标优化等课题；工程方面研究涉及：热力系统测量参数综合校准、燃料性质及燃烧状态信号软测量、燃烧及汽温控制优化、燃烧稳定性判别、燃烧及锅炉运行典型工况选取、风煤配比优化、制粉系统运行优化等。理论研究和工程实践紧密结合，获得了很好的实际效果。项目实施后，机组控制系统能够依据负荷-压力工作点、燃料性质、设备健康状况自动调整锅炉燃烧状态，实现节能、降耗、减排的目标，具有较高的产出/投入比。在国内300MW-600MW级主力发电机组中具有很好的推广价值。

主要研究进展：

1．提出一种基于信息融合的锅炉燃烧状态检测与优化控制的整体方案。方案适合国内电站技术现状，可实施性好。

2．机理分析、实验分析、统计分析、相关分析相结合，实现煤质、风煤配比、锅炉热量、火焰中心等燃烧状态信号的构造及软测量。

3．提出基于典型样本的D-S证据理论初始信度构造方法，降低了证据理论在工程应用中的主观性。

4．提出一种燃烧稳定性、经济性、环保性综合评价方法。

5．通过建立燃烧特征与燃烧模式的映射关系模型，提出一种低负荷及燃料劣化工况下锅炉燃烧稳定性判别方法。

研究成果：

发表EI检索论文26篇，实施配套项目3项