一种基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法与流程

技术特征：
1.一种基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：运行数据采集模块(1)采集燃煤发电机组的运行参数，并将采集到的运行参数输出至历史数据分析模块(2)、燃烧器模块(3)及优化计算模块(4)；历史数据分析模块(2)包括历史数据库和可配置的数据分析模块，历史数据库输入所述运行参数并保存形成历史数据库，可配置的数据分析模块通过人机交互页面设置参数实现对历史数据库分析，并对历史数据库中满足要求的数据进行公式拟合并输出至优化计算模块(4)；燃烧器模块(3)包括燃烧器类型选择模块、燃烧器物理模型数据库以及二次风计算模块，燃烧器类型选择模块通过人机交互页面选择某一类型燃烧器，确定燃烧器类型后从燃烧器物理模型数据库中调取对应燃烧器的物理模型相关计算公式，并将公式输出至优化计算模块(4)；优化计算模块(4)通过输入运行数据，以运行数据为计算参数，以历史数据分析模块(2)输出的拟合公式和燃烧器模块(3)输出的计算公式为计算方法进行计算，输出优化结果。2.如权利要求1所述的基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：所述运行参数包括燃煤发电机组中锅炉磨煤机的电流、锅炉磨煤机的入口风量及风温、锅炉磨煤机的进出口差压、锅炉磨煤机的出口各粉管风速、给煤机的给煤量、风箱差压、蒸汽参数、炉膛出口氮氧化物、锅炉内各受热面壁温以及排烟温度。3.如权利要求1所述的基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：所述历史数据分析模块(2)中可配置的数据分析模块实现对历史运行数据库中的数据进行运算筛选，在人机交互页面通过依次选择机组负荷、磨煤机组合、主再热汽温度及压力、最大壁温、炉膛出口氮氧化物以及锅炉效率的运行参数，并设置各参数允许的偏差范围实现历史数据的筛选分组。4.如权利要求3所述的基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：所述可配置的数据分析模块在对筛选分组后的历史数据进行统计分析，获得各变量参数均值μ与标准差σ，对满足(μ
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σ，μ σ)区间的数据进行公式拟合，并将拟合公式推送至优化计算模块(4)。5.如权利要求1所述的基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：所述燃烧器类型选择模块包括普通燃烧器、水平浓淡燃烧器以及中心浓淡燃烧器的三种类型燃烧器。6.如权利要求5所述的基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：燃烧器物理模型数据库对应所述三种类型燃烧器建立模型，建立模型的步骤为：根据燃烧器类型进行选择，实现灵活配置；确定燃烧器类型后，从燃烧器物理建模数据库调用对应模型确定相应计算公式，并将公式输出值优化计算模块(4)。7.如权利要求5所述的基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：所述燃烧器物理建模数据库是基于每种燃烧器结构及设计的二次风速、二次风量、风箱差压值进行建模，通过cfd模拟及计算获得该燃烧器在燃用不同煤质所需着火热及不同燃烧阶段所需风量，得出各工况下应辅助风速及风量；同时对二次风道进行cfd模拟计算，确定风门在不同开度不同风箱差压时的风量计算公式，从而获得每类燃烧器在燃用不同煤质、不
同煤量时二次风门在各风箱差压下的开度和风量，对所得数据进行公式拟合，将公式输出至优化计算模块(4)。8.如权利要求1所述的基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：所述优化计算模块(4)输入参数包括运行数据采集模块(1)采集的运行数据、历史数据分析模块(2)输出的拟合公式及燃烧器模块(3)输出的计算公式。9.如权利要求8所述的基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，其特征在于：所述优化计算模块(4)基于运行数据利用锅炉热平衡及磨煤机热平衡计算煤质信息，并将计算结果代入至燃烧器模块(3)输出的燃烧器物理建模数据库公式计算，获得当前工况燃烧所需理论风量；通过将风箱差压代入燃烧器模块(3)输出的二次风计算模块拟合公式计算获得当前工况二次风门理论开度；优化计算模块(4)以运行数据为输入参数利用历史数据分析模块(2)输出的拟合公式计算历史工况下最佳风门开度，并使用该计算值修正二次风门理论开度，从而计算出最佳风门开度，使用最佳风门开度与运行数据采集模块(1)采集的二次风门开度进行比较，通过设置允许调节范围，确定最终的优化计算结果，保证数据的稳定性，最终的优化技术结果经投切模块(5)实现输出至dcs，最终实现燃烧优化dcs的闭环控制。

技术总结
本发明公开了一种基于物理模型与历史数据分析的燃烧优化方法，包括数据采集模块、历史数据分析模块、燃烧器模块以及优化计算模块，本发明部署于燃煤电厂电子间，通过数据采集模块实时采集DCS数据，采集后的数据传输至历史数据分析模块、燃烧器模块和优化计算模块。本发明可以灵活配置选择不同类型的燃烧器，可以灵活设置参数及偏差范围实现历史数据的筛选分组，从而满足不同燃烧器机组的使用，提高系统的适用性；同时系统通过物理模型计算并经筛选后的历史数据修正，使优化结果具有一定的稳定性满足实现闭环控制的先决条件；历史数据经多组筛选及统计分析，使运行参数保持在优良范围提高机组运行效率。优良范围提高机组运行效率。优良范围提高机组运行效率。


技术研发人员：娄琦 刘峰 张雷 潘昕 张路涛 李根 程传良 吴生辉 李扬
受保护的技术使用者：南京科远智慧科技集团股份有限公司
技术研发日：2021.07.29
技术公布日：2021/11/4