母管制电厂锅炉燃烧系统的智能优化策略研究

母管制电厂锅炉燃烧系统的智能优化策略研究

陈二宁

金光纤维江苏有限公司 江苏省，盐城市 224000

摘要：21世纪电力产业高速发展，电力产业中电力企业发挥着重要的作用。当下环保型社会背景下，火电企业为发挥自身积极影响，在生产作业中，要重视环境的保护与能源的节约，通过技术的创新和应用，利用火力来进行发电，开发新型的锅炉，并应用科学控制举措，以此强化锅炉系统的应用效果，确保生产作业顺利开展。本文分析母管制电厂锅炉系统智能化优化策略，研究内容包括电站锅炉的工作原理以及母管制电厂锅炉燃烧系统智能化优化举措以及未来发展趋势，力求掌握电站锅炉系统的运行原理，利用智能化的举措管控和运行系统，并探索和了解未来母管制电厂锅炉燃烧系统的发展趋势，力求了解其发展趋势，进一步推广和应用。

关键词：母管制电厂；锅炉燃烧系统；智能优化；策略；研究

前言：智能控制技术应用比较广泛，但是目前还不是特别成熟，母管制锅炉，也是在国内应用非常广泛，在化工、石油还有造纸各个方面都有应用，但是目前能够成功实现智能控制的较少的。虽然其发展前景较好，但是成功应用的案例还是不多。因此，要进一步探索智能控制技术的应用，分析母管制电厂锅炉燃烧系统的智能优化策略。如，建议在母管制电厂锅炉燃烧系统的智能优化期间，应用智能化技术进行控制，通过软件以及硬件的设计，获取设备运行实际情况，发现问题及时管控，确保母管制电厂锅炉燃烧系统的良好运行。

1.电站锅炉的工作原理

火电站的发电单元，其主要构成内容包括发电机设备、汽轮机以及锅炉设备等。发电机的发电原理为：锅炉内部燃料燃烧后将放热并升高水的温度，使其成为高温和高压以及高能性过热蒸汽。蒸汽可以利用蒸汽母管线进入到汽轮机中，以此推动汽轮机扇叶的转动，把内能转化成机械能。汽轮机在转动和运行后，可以带动发电机进行发电，进行第三次能量的转换，直到最后把电能全部输出^[1]。

针对汽轮机与发电机来说，可以通过对硬件设备的改造来提升设备能量的转换能力以及效率，作为一级能量转换锅炉，常作为节能减排关键。锅炉的效率可以提升整个电厂经济效益与环境保护价值，因此，可以结合锅炉燃烧的实际情况，并在此基础上来进一步提高锅炉设备燃烧效率，以此提高热转换的效率，利于为火电企业的发展创造有利条件。

2.母管制电厂锅炉燃烧系统的智能优化策略

母管制电厂锅炉燃烧系统的智能优化意义重大，可提高稳定性、经济性、保证环保超低，超超低排放的需求。因此，我们为实现系统智能优化目的，探索母管制电厂锅炉燃烧系统的智能优化举措。

2.1硬件系统的优化

硬件系统的优化，要对其实现环境进行优化设计，硬件系统主要涵盖上位机系统以及下位机系统，其中上位机可以实现对程序的编写、负责对上位机程序进行编写、负责对其控制规则进行设定、负责对挡板执行器等装置进行管控。上位机调节机构不同动作，以及上位机已经编辑好的各项操作指令，均可以利用工业以太网来传输数据，通过把数据传输到下位机的中央处理设备。其中中央处理设备作为下位机的重要装置，可以对整个锅炉系统进行管控以及协调。此外，上位机相互之间可以利用光纤双向传输数据信息。

为了确保整个母管制电厂锅炉燃烧系统良好运行，实现智能化的运行目标，在实际运行期间，硬件优化主要应考虑控制硬件的性能提升，使其能满足控制策略的实施能够满足精度要求。控制系统的硬件提升重点做好上位机系统与下位机系统优化调整：上位机系统和下位机系统的提升与优化处理，可改变以往处理器，选择利用ARM9处理器S3C2410为核心，控制系统需包括监控终端（下位机）以及传输网络与监控中心（其为上位机）。其中上位机基于VB. NET开发，下位机是一个基于A RM9的嵌入式系统，可实现实时采集和处理以及存储被检测的数据。

2.2算法优化

在控制层增加优化的算法服务器来实现^[2]。优化算吧服务器系统可选择利用c#等高级汇编语言作为编程语言，把PID作为控制器，利于对系统内部数据进行动态交互与，可实施对锅炉燃烧作业进行管控。优化控制算法设计是重点，在设计期间，应涵盖主调节器以及副调节器等，系统控制期间需要了解出水口的水流温度以及水流量、出口的水压u以及一次风压、炉膛负压与风煤比等，结合各个参数以及系统控制原理进行管控和优化。

3.母管制电厂锅炉燃烧系统的智能控制的发展趋势与建议

3.1母管制电厂锅炉燃烧系统的智能控制的发展趋势

锅炉作为一个复杂且庞大的控制对象，去自身的复杂程度较高，而且控制过程较为复杂，各参数之间影响较大，控制回路较多而且交叉较大。锅炉的固有属性决定其单一控制举措，无法良好管控和控制锅炉的运行，导致锅炉运行效果较差。针对此类问题可以利用完善控制举措以及积累控制规则等举措进行改进。

利用这两种举措和方案期间，可以把其与多种控制技术结合，开发新型的控制算法，也可以尝试结合实际生产情况以及以往积累的经验，来增加专家规则库内的规则数量。这样，对庞大系统的控制具有实际价值，

此外，在日后的发展中，母管制电厂锅炉燃烧系统的智能控制，也将朝向智能化方向发展，其适应性将得到进一步提升。但是，需要注意的是，因为控制器较为复杂，而且其与控制理论之间的兼容性存在一定问题，因此，在未来要进一步对此进行研究。

3.2母管制电厂锅炉燃烧系统的智能控制建议

在对磨煤机的运行状态进行检测期间，可以利用专家经验智能分配方法进行检验，并结合实际情况，对磨煤机的具体工作状态进行检测和判断，发现问题，要对系统设计存在不足和盲点实施补充和优化。如，发现磨煤机生产量与给煤量存在较大差异以及磨煤机出现出力不够稳定等问题时，要及对系统进行补偿，制定补偿方案，调整磨煤量。

此外，母管制电厂锅炉燃烧系统的智能控制，也要做好控制系统的解耦，母管制锅炉的压力调节至少涉及2台及以上的锅炉，如何解耦是调节的关键，相关工作人员需对前馈补偿以及燃料量和空气流量与蒸汽温度、蒸汽压力等进行分析，了解各个控制变量之间的耦合关系，以此实现解耦与控制。

根据不同系统的特点，精确建模，提高调节精度，提高整体协调控制的能力是解决自动控制品质的根本。燃料的精准控制，风量，给水的调节也需要兼顾考虑，燃料量调节期间，应结合粉机转动速度以及燃烧器的投入数量进行调整和管控；风量控制需要结合炉膛氧气量进行调整和控制，依据炉膛口的过量空气系数，按照最佳过量空气系数来调节风量，以此提高锅炉的运行效率；给水的调节可利用计算机模糊控制实现，或者利用解耦控制来实现^[3]。

结束语：火力发电厂在发展期间，需要应用大量的能源来实现生产作业。在环保社会，火电发电厂为了节能能源，在提高发电率的基础上，较为重视污染问题的管控，探索各类可以提高电厂生产作业效率的举措。在母管制电厂锅炉燃烧系统中应用智能化控制技术，可以实现对系统运行的优化、管控。但是需要注意的是，应用智能技术。如充分利用大数据平台5G技术，还有现在我们说的远程的专家系统，对系统进行优化。只有通过对控制算法不断的迭代升级，才能确保电厂锅炉系统始终保持最佳的状态进行运行。

参考文献：[1]杨凯,薛美盛.智能控制策略在燃气锅炉燃烧优化中的应用[J].化工自动化及仪表,2021,48(02):114-117+174.

[2]牟红宇,赵世舟,白钰,赵文斌.船用增压锅炉燃烧系统燃油压差控制电路设计[J]. 热能动力工程,2020,35(12):154-161.

[3]井佩斌.母管制电厂锅炉燃烧系统的智能优化控制策略[D].哈尔滨理工大学,2020.,28(01):74-97+104.