BCOS-2000：提高锅炉燃烧系统运行水平，实现机组节能降耗

BCOS-2000：提高锅炉燃烧系统运行水平，实现机组节能降耗

东南大学锅炉燃烧优化系统

1.BCOS-2000/

随着我国电力行业改革的不断深入，“厂网分开、竞价上网”的运行机制已成为必然，对各个发电厂而言，保证机组安全经济运行、努力降低发电成本是参与竞争的必由之路。

在系统组成和结构一定的情况下，机组运行的安全性和经济性主要取决于锅炉的安全经济运行，而锅炉运行的安全性和经济性主要取决于锅炉的燃烧运行调节。在火力发电成本中，燃料成本一般占70%以上，因此提高锅炉燃烧系统的运行水平对机组的节能降耗具有十分重要的意义。

锅炉燃烧调整的主要任务是根据不同的负荷和煤种，合理分配空气和煤种，保证锅炉燃烧的安全性和经济性。国内大型火电机组普遍配备了DCS，DCS虽然提高了锅炉运行的自动化水平，但缺少对锅炉燃烧运行的空气和煤种分配方式的优化。目前国内电站锅炉的燃烧运行主要以锅炉大修后的燃烧调整试验为主，运行人员根据自己的运行经验分配空气和煤种，存在两个问题：[color=Green]第一，由于试验时间和条件的限制，燃烧调整试验一般只能在有限的几个负荷和煤种工况点上进行，因此锅炉的实际运行工况一般与试验工况相差较大，特别是受煤炭市场的影响，锅炉燃烧的煤质往往变化较大，更是如此，如果单纯依据燃烧调整试验的结果分配空气和煤种，不能使锅炉运行在最佳状态； [u]（德余注：采用正交试验可以有效处理有限的试验条件，但这种离线方法仍然缺乏跟踪系统在线变化的手段。）[/u] [/color] [color=Navy]其次，操作人员的操作水平存在客观差异，即使是同一个锅炉操作人员，由于主观因素，在不同时期的操作水平也可能存在差异。因此，基于操作经验的锅炉燃烧调整操作具有一定的随意性，难以保证锅炉处于最佳运行状态。[u]（德余注：关键是如何将有效的经验转化为通用的、自动化的方法。）[/u] [/color]

由于锅炉煤粉燃烧过程的复杂性，操作人员只能根据自己长期积累的运行经验进行燃烧调整。如果能以“专家级”的燃烧操作经验来指导锅炉燃烧调整，必将减少操作人员之间操作水平的差异，降低燃烧调整操作的随意性，提高锅炉整体运行水平。为此，东南大学动力系根据我国电站锅炉现有的运行状况，利用先进的人工智能神经网络技术，开发了“电站锅炉燃烧优化系统”，并在电力公司、石化公司得到成功应用。其目标是根据锅炉的负荷和煤种，实时优化锅炉的风量、配煤燃烧运行方式，指导锅炉燃烧调整，提高锅炉燃烧运行效率，降低发电煤耗，减少烟气NOx排放量，实现锅炉经济环保运行。

2. BCOS-2000/

实现燃烧优化的关键是建立燃烧优化的数学模型。由于锅炉内煤粉燃烧过程极其复杂，不可能用理论方法建立燃烧模型。而锅炉的燃烧特性必然在锅炉燃烧过程数据中得到体现，也就是说锅炉的实际燃烧运行数据蕴含着锅炉的燃烧运行特性。[u](德宇注：数据是源头！但如何有效地获取和引导这个源头才是真正的工程挑战。)[/u][/color]本系统采用先进的人工智能神经网络技术，根据锅炉燃烧过程的历史数据，建立锅炉运行工况（负荷、煤种等）、风煤分布运行方式与燃烧性能之间的关系模型，并利用非线性优化技术从模型中寻找不同负荷、不同煤种下的最佳风煤分布运行方式，充当“专家”的角色。