【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃烧控制技术，尤其涉及适用于准东煤防结焦的燃烧控制方法及系统。
技术介绍
1、准东煤是我国重要的煤炭资源之一，具有低灰、特低硫、高发热量等优点，但同时也存在易结焦的特性。在火力发电厂中，准东煤的使用常面临结焦问题，这不仅降低了锅炉的热效率，还可能导致设备损坏和安全隐患。
2、传统的防结焦方法主要包括机械清灰、吹灰和水冲洗等，但这些方法往往会中断锅炉的正常运行，降低发电效率。此外，这些方法属于被动处理，无法从根本上解决准东煤的结焦问题。
3、近年来，一些研究者尝试通过优化燃烧控制来减少结焦。例如，通过调节一次风和二次风的比例、控制炉膛温度分布等方式来降低结焦倾向。然而，这些方法往往是基于经验的静态控制，难以适应煤质波动和负荷变化等动态因素的影响。
4、目前，准东煤的燃烧控制系统普遍存在以下问题：
5、缺乏对准东煤特性的精确建模，难以准确预测结焦趋势；控制策略较为简单，无法有效协调多个控制变量；难以实现实时优化和自适应调节，应对煤质和负荷变化的能力有限；未能充分利用先进的控制理论和智能算法来提高控制效果。
6、因此，开发一种适用于准东煤的智能防结焦燃烧控制系统，实现燃烧过程的精准控制和防结焦优化，具有重要的实际意义和应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供适用于准东煤防结焦的燃烧控制方法及系统，能够解决现有技术中的问题。
2、本专利技术实施例的第一方面，
3、提供适用于准东煤防结
4、对预先获取的准东煤样品进行破碎和缩分处理，得到分析用煤样；对所述分析用煤样进行工业分析、元素分析以及灰成分分析，确定所述准东煤的燃烧特性参数，其中，所述燃烧特性参数包括所述准东煤在给定过量空气系数、进煤温度和一次风温条件下的理论燃烧温度、所述准东煤在不同粒级和升温速率条件下的燃烧活化能以及所述准东煤的结焦指数；
5、基于准东煤的燃烧特性参数，建立所述准东煤燃烧过程的燃烧数学模型，所述燃烧数学模型包括准东煤在炉膛内燃烧过程的三维热量传递方程、燃烧产物的化学反应动力学方程和流体动力学方程；利用所述燃烧数学模型，获得所述准东煤在不同燃烧工况下的最佳燃烧参数，基于所述最佳燃烧参数通过数值模拟获得所述准东煤在炉膛内燃烧和结焦过程的三维数值解，优化各燃烧参数，得到防结焦燃烧的最佳匹配方案；所述最佳燃烧参数包括一次风温、二次风温、一次风速、二次风速、煤粉粒度、过量空气系数和燃尽风速中至少一种；
6、根据所述最佳匹配方案，自动调节燃烧系统和制粉系统的运行参数，包括调节一次风管和二次风管上电动调节阀的开度、通过变频器调节鼓风机的转速、调节制粉系统的给煤量和一次风温度，实现准东煤燃烧过程的精准控制和防结焦优化。
7、在一种可选的实施方式中，
8、对预先获取的准东煤样品进行破碎和缩分处理，得到分析用煤样；对所述分析用煤样进行工业分析、元素分析以及灰成分分析，确定所述准东煤的燃烧特性参数包括：
9、对预先获取的准东煤样品进行破碎和缩分处理，得到分析用煤样；对所述分析用煤样进行工业分析，测定所述分析用煤样的工业空气干燥基成分，所述工业空气干燥基成分包括水分、灰分、挥发分和固定碳的质量分数中至少一种；对所述分析用煤样进行元素分析，测定所述分析用煤样的元素空气干燥基成分，所述元素空气干燥基成分包括c、h、o、n、s元素的质量分数；采用x射线荧光光谱法对所述分析用煤样进行灰成分分析，测定所述分析用煤样灰中主要氧化物的质量分数；
10、利用量热仪测定所述分析用煤样的干燥无灰基高位发热量，并根据所述工业空气干燥基成分以及所述元素空气干燥基成分，通过计算得到所述分析用煤样的空气干燥基低位发热量；基于所述空气干燥基低位发热量，并结合物料能量守恒方程，确定所述分析用煤样在给定过量空气系数、进煤温度和一次风温条件下的理论燃烧温度；
11、对所述分析用煤样进行热重分析实验，得到不同升温速率条件下所述分析用煤样的热重曲线数据；基于所述热重曲线数据以热解转化率对绝对温度的倒数进行线性拟合，通过拟合直线的斜率确定所述分析用煤样在不同粒级和升温速率条件下的燃烧活化能；
12、根据进行灰成分分析所测定的分析用煤样灰中主要氧化物的质量分数，通过结焦倾向指数计算公式，计算获得所述准东煤的结焦指数。
13、在一种可选的实施方式中，
14、基于所述准东煤的燃烧特性参数，建立所述准东煤燃烧过程的燃烧数学模型，所述燃烧数学模型包括准东煤在炉膛内燃烧过程的三维热量传递方程、燃烧产物的化学反应动力学方程和流体动力学方程包括：
15、根据燃煤锅炉炉膛几何结构和工况参数，划分计算网格并设置边界条件；
16、建立描述煤粉燃烧过程中辐射换热的热量传递模型，采用p-1模型求解辐射传递方程，获得辐射热流密度分布；其中，p-1模型则将辐射强度展开为球谐函数级数，截断至一阶项得到关于入射辐射的扩散方程；
17、建立描述煤粉燃烧过程中对流换热的热量传递模型，结合气固两相流动计算得到的速度场和温度场，采用准则数关联式求解对流换热系数，获得对流热流密度分布；其中，准则数关联式基于不同流态条件下的经验公式，将对流换热系数表示为雷诺数、普朗特数的无量纲参数的函数；
18、建立描述煤粉燃烧过程中显热释放的热量传递模型，根据燃烧模型计算得到的燃料消耗率，结合燃料低位发热量，获得显热源项分布；
19、综合考虑辐射、对流和显热释放三种热量传递机制，构建炉膛内燃烧过程的总能量守恒方程；引入气固两相的速度场、温度场、组分浓度场的变量，联立流体流动和化学反应动力学方程，形成封闭的数学模型；
20、对建立的三维热量传递数学模型进行数值求解，采用有限体积法对控制方程离散化，获得炉膛内温度场、热流密度场的参数的空间分布。
21、在一种可选的实施方式中，
22、利用所述燃烧数学模型，获得所述准东煤在不同燃烧工况下的最佳燃烧参数，基于所述最佳燃烧参数通过数值模拟获得所述准东煤在炉膛内燃烧和结焦过程的三维数值解，优化各燃烧参数，得到防结焦燃烧的最佳匹配方案包括：
23、利用准东煤燃烧三维数学模型，通过数值模拟获得不同工况下准东煤燃烧的性能参数，所述不同工况包括基准工况、变负荷工况、变煤种工况、变磨煤细度工况和变燃烧器结构工况；基于数值模拟结果，评估各运行参数对准东煤燃烧性能的影响，筛选出影响准东煤燃烧的主控因素，获得准东煤燃烧的最佳匹配参数，所述最佳匹配参数包括燃烧器一次风和二次风喷口偏角、磨煤机细度、旋流器结构参数；
24、基于所述准东煤燃烧的最佳匹配参数，建立描述准东煤灰软化熔融特性的黏度数学模型，将黏度数学模型嵌入准东煤燃烧三维数学模型，同时考虑炉渣颗粒在高温烟气中的受力分析，建立描述炉渣在炉膛内软化、熔融、流动和冷凝过程的三维结焦数学模型；
25、采用拉格朗日方法跟踪炉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.适用于准东煤防结焦的燃烧控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对预先获取的准东煤样品进行破碎和缩分处理，得到分析用煤样；对所述分析用煤样进行工业分析、元素分析以及灰成分分析，确定所述准东煤的燃烧特性参数包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述准东煤的燃烧特性参数，建立所述准东煤燃烧过程的燃烧数学模型，所述燃烧数学模型包括准东煤在炉膛内燃烧过程的三维热量传递方程、燃烧产物的化学反应动力学方程和流体动力学方程包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述燃烧数学模型，获得所述准东煤在不同燃烧工况下的最佳燃烧参数，基于所述最佳燃烧参数通过数值模拟获得所述准东煤在炉膛内燃烧和结焦过程的三维数值解，优化各燃烧参数，得到防结焦燃烧的最佳匹配方案包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述最佳匹配方案，自动调节燃烧系统和制粉系统的运行参数，包括调节一次风管和二次风管上电动调节阀的开度、通过变频器调节鼓风机的转速、调节制粉系统的给煤量和一次风温度，实现准东煤燃烧过程的
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.适用于准东煤防结焦的燃烧控制系统，用于实现前述权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至6中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.适用于准东煤防结焦的燃烧控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对预先获取的准东煤样品进行破碎和缩分处理，得到分析用煤样；对所述分析用煤样进行工业分析、元素分析以及灰成分分析，确定所述准东煤的燃烧特性参数包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述准东煤的燃烧特性参数，建立所述准东煤燃烧过程的燃烧数学模型，所述燃烧数学模型包括准东煤在炉膛内燃烧过程的三维热量传递方程、燃烧产物的化学反应动力学方程和流体动力学方程包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述燃烧数学模型，获得所述准东煤在不同燃烧工况下的最佳燃烧参数，基于所述最佳燃烧参数通过数值模拟获得所述准东煤在炉膛内燃烧和结焦过程的三维数值解，优化各...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋艳峰，苏剑，肖思华，王有红，周晨曦，张树德，杨瑞，
申请(专利权)人：新疆特变电工楼兰新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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