《電站鍋爐低氮燃燒最佳化控制基礎研究》是依託東南大學，由李益國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：電站鍋爐低氮燃燒最佳化控制基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李益國
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
燃燒最佳化是實現現役火電機組節能減排的重要手段。當前電站鍋爐普遍採用了低氮燃燒和SNCR/SCR聯合脫硝技術，因此對燃燒系統的運行和調整提出了更高要求。項目緊密結合實際脫硝方案和工藝要求，綜合考慮系統整體的安全性、經濟性和NOx排放，提出基於多目標預測控制的低氮燃燒最佳化控制方法，把經濟性指標和動態性能指標統一在同一框架下進行滾動最佳化，從而實現低氮燃燒系統的動態最佳化控制。 項目首先利用灰箱建模方法建立低氮燃燒系統的動態數學模型；接著研究多目標經濟性動態最佳化控制問題的構建、求解和擾動補償等問題；最後為滿足SNCR爐內反應溫度限值的要求研究基於聲波信號的爐膛溫度測量方法。
結題摘要
我國以煤炭為主的資源稟賦，以及消納間歇性可再生能源的需要，決定了燃煤發電在中長期內仍將保持主力電源地位。燃燒最佳化控制無需進行設備改造，僅通過對運行參數進行最佳化，達到提高鍋爐效率，同時減少NOx等污染物排放的目的，是現役機組最直接的節能減排手段。項目圍繞燃燒過程建模、閉環動態燃燒最佳化問題的構建和求解、爐膛溫度場測量等關鍵科學問題開展了研究工作，建立了包含爐內一維煙氣溫度模型，以及一維NOx模型的、完整的燃燒系統灰箱模型，為燃燒最佳化控制系統的設計和驗證打下了良好基礎；提出了具有自學習功能的低氮燃燒多目標經濟預測控制方法，克服了原有燃燒最佳化方法僅能實現開環控制和穩態最佳化，無法適應負荷和煤質變化的缺陷；開發了基於電動聲源信號的爐膛溫度測量系統，並改進了聲波飛渡時間計算方法和溫度場重建算法，為爐膛溫度場監測提供了新的手段。項目部分成果已經在某1000MW超超臨界鍋爐獲得了成功套用，取得了良好的經濟效益和社會效益。
