1、电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3及其在长兴电厂及其在长兴电厂2 2炉的应用炉的应用电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance为什么现在提及燃烧优化控制为什么现在出现这些产品燃烧优化控制的基本原理燃烧优化控制的实现方法关键技术和几个容易混淆的概念在长兴电厂2炉的实施电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power
2、Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance为什么现在提及燃烧优化控制为什么现在提及燃烧优化控制政策层面政策层面:技术层面：技术层面：煤质多变，负荷多变，锅炉经常偏离最佳燃烧状况煤质多变，负荷多变，锅炉经常偏离最佳燃烧状况设备状态良好，可控性强，自动化水平高，应该在这个基设备状态良好，可控性强，自动化水平高，应该在这个基础上充分利用信息技术挖掘潜力，础上充分利用信息技术挖掘潜力，通过优化控制，实现精益通过优化控制，实现精益生产和控制，从而超越原来的粗放式管理和控制生产和控制，从而超越原来的粗放式管理和控制是热工自动化的发
3、展方向是热工自动化的发展方向国家要求节能减排国家要求节能减排企业要求保证利润，提高竞争力企业要求保证利润，提高竞争力电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance为什么现在出现这些产品为什么现在出现这些产品设备可控性提高，设备可控性提高，DCSDCS普及，机组自动化水平提高普及，机组自动化水平提高关键测量技术得到实用，包括飞灰测碳仪表，烟气分析仪表，关键测量技术得到实用，包括飞灰测碳仪表，烟气分析仪表，使得锅炉
4、运行性能在线可以知道使得锅炉运行性能在线可以知道自动化理论的发展以及计算机水平的大幅度提高，使得非线自动化理论的发展以及计算机水平的大幅度提高，使得非线性建模技术（如人工神经网络技术）、多变量预测控制技术等性建模技术（如人工神经网络技术）、多变量预测控制技术等到实用到实用这其实是热工自动化一直的研究方向，以前也一直有人研究，这其实是热工自动化一直的研究方向，以前也一直有人研究，但但时世造就产品时世造就产品电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Pow
5、er Plant Performance燃烧优化控制的基本原理（火电机组）燃烧优化控制的基本原理（火电机组）热力热力试验试验运行参数运行参数设定值设定值PID控制器控制器火电机组火电机组n安全性闭环控制安全性闭环控制机组性能机组性能计算计算性能优性能优化控制化控制n运行性能闭环控制运行性能闭环控制+-+-最佳性能最佳性能电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance燃烧优化控制的基本原理（锅炉）燃烧优化控制的基
6、本原理（锅炉）热力热力试验试验运行参数运行参数设定值设定值PID控制器控制器锅炉锅炉n安全性闭环控制安全性闭环控制效率效率排放排放燃烧优燃烧优化控制化控制n燃烧性能闭环控制燃烧性能闭环控制+-+-最佳性能最佳性能提高锅炉运行效率提高锅炉运行效率降低降低NOxNOx排放排放在降低在降低NOxNOx和提高效率之间寻求最优和提高效率之间寻求最优121kNOkx电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance燃烧优化控制
7、的基本原理燃烧优化控制的基本原理 q机组负荷q燃烧煤质q煤粉状态一次风量二次风量磨煤机出口风温烟气含氧量给粉机偏置燃烧器的倾角燃烧器组织q机组负荷q燃烧煤质q煤粉状态一次风量各层二次风量过燃风量各层给粉机偏置磨煤机出口风温烟气含氧量燃烧器的倾角燃烧器组织W火焰锅炉火焰锅炉四角切圆燃烧锅炉四角切圆燃烧锅炉优化哪些量？优化哪些量？电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance燃烧优化控制的实现（以长兴电厂燃烧优化控
8、制的实现（以长兴电厂2炉为例）炉为例）建立锅炉燃烧特性的稳态模型建立锅炉燃烧特性的稳态模型机组稳态机组稳态运行特性运行特性机组负荷机组负荷一次风量一次风量各层二次风量各层二次风量磨煤机出口风温磨煤机出口风温烟气含氧量烟气含氧量给煤机偏置给煤机偏置燃烧器组织燃烧器组织NOxNOx排烟温度排烟温度飞灰含炭飞灰含炭过量空气系数过量空气系数COCO含量含量历史数据历史数据,试验数据试验数据优化目标量优化目标量煤质煤质电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of P
9、ower Plant Performance燃烧优化控制的实现燃烧优化控制的实现用人工神经网络建立稳态模型用人工神经网络建立稳态模型机组稳态机组稳态运行特性运行特性NOxNOx排烟温度排烟温度飞灰含炭飞灰含炭过量空气系数过量空气系数COCO含量含量优化目标量优化目标量机组负荷机组负荷一次风量一次风量各层二次风量各层二次风量磨煤机出口风温磨煤机出口风温烟气含氧量烟气含氧量给煤机偏置给煤机偏置燃烧器组织燃烧器组织煤质煤质电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control
10、of Power Plant Performance燃烧优化控制的实现燃烧优化控制的实现寻优，建立机组最佳的工作点寻优，建立机组最佳的工作点机组稳态机组稳态运行特性运行特性NOxNOx排烟温度排烟温度飞灰含炭飞灰含炭过量空气系数过量空气系数COCO含量含量优化目标量优化目标量控制量控制量操作量操作量非线性寻优非线性寻优最佳最佳机组负荷机组负荷一次风量一次风量各层二次风量各层二次风量磨煤机出口风温磨煤机出口风温烟气含氧量烟气含氧量给煤机偏置给煤机偏置燃烧器组织燃烧器组织煤质煤质电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Pla
11、nt PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance燃烧优化控制的实现燃烧优化控制的实现通过动态控制，将机组控制在最佳的工作点通过动态控制，将机组控制在最佳的工作点最佳控制量最佳控制量稳态模型稳态模型预测控制预测控制锅炉锅炉动态模型动态模型一次风量一次风量二次风量二次风量磨煤机出口风磨煤机出口风温温烟气含氧量烟气含氧量给煤机偏置给煤机偏置燃烧器的组织燃烧器的组织NoxNox排烟温度排烟温度飞灰含炭飞灰含炭过量空气系数过量空气系数COCO含量含量反馈反馈偏差偏差电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optima
12、l Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance燃烧优化控制的实现燃烧优化控制的实现可以理解成可以理解成DCS之上的之上的锅炉性能控制站锅炉性能控制站锅炉锅炉燃烧优化控制燃烧优化控制DCS测量测量控制控制通讯通讯通讯通讯锅炉性能锅炉性能控制站控制站基础控制层基础控制层控制对象控制对象监督控制层监督控制层电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of P
13、ower Plant Performance燃烧优化控制的实现燃烧优化控制的实现燃烧优化服务器燃烧优化服务器可以理解成可以理解成DCS之上的之上的锅炉性能控制站锅炉性能控制站电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance燃烧优化控制的实现燃烧优化控制的实现燃烧优化服务器界面燃烧优化服务器界面电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plan
14、t PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance燃烧优化控制的实现燃烧优化控制的实现运行人员界面运行人员界面电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance几个几个容易混淆的概念和容易混淆的概念和关键技术关键技术纯粹的试验和纯粹的监测都不能算作优化控制纯粹的试验和纯粹的监测都不能算作优化控制开环的指导不能算作优化控制开环的指导不能算作优化控制稳态的寻优
15、只能算操作指导，不适合电站锅炉负荷多变的情稳态的寻优只能算操作指导，不适合电站锅炉负荷多变的情况下的优化控制况下的优化控制燃烧优化控制不能超过最佳运行人员的最佳状态燃烧优化控制不能超过最佳运行人员的最佳状态性能计算是相对准确的性能计算是相对准确的几个要澄清的概念几个要澄清的概念关键技术关键技术闭环的优化控制闭环的优化控制能够应对煤质变化的能够应对煤质变化的动态过程中的动态过程中的电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Perf
16、ormance在长兴电厂在长兴电厂2炉的实施炉的实施（优化控制策略）（优化控制策略）机组稳态机组稳态运行特性运行特性NOxNOx排烟温度排烟温度飞灰含炭飞灰含炭过量空气系数过量空气系数COCO含量含量优化目标量优化目标量控制量控制量操作量操作量非线性寻优非线性寻优最佳最佳机组负荷机组负荷一次风量一次风量各层二次风量各层二次风量磨煤机出口风温磨煤机出口风温烟气含氧量烟气含氧量给煤机偏置给煤机偏置燃烧器组织燃烧器组织煤质煤质电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Contro
17、l of Power Plant Performance在长兴电厂在长兴电厂2炉的实施炉的实施（优化控制策略）（优化控制策略）电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance在长兴电厂在长兴电厂2炉的实施炉的实施（实现策略）（实现策略）锅炉锅炉燃烧优化控制燃烧优化控制DCS测量测量控制控制420mAPI数数据据库库通信通信通信通信电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Co
18、ntrol of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance在长兴电厂在长兴电厂2炉的实施炉的实施（项目成果）（项目成果）自调试完毕后没有因为燃烧优化系统本身的原因而退出，系统自调试完毕后没有因为燃烧优化系统本身的原因而退出，系统投运率达投运率达99电科院测试（初步报告）表明：电科院测试（初步报告）表明：ABDE磨时效率提高磨时效率提高0.563%ABCE磨时效率提高磨时效率提高0.441%NOx降低降低14.6%投运成功了过热汽温先进控制，有效减小了汽温波动，汽温在投运成功了过热汽温先进控制，有效减小了汽
19、温波动，汽温在快速变负荷中仍然可以自动控制快速变负荷中仍然可以自动控制成功改造了飞灰测炭仪表，仪表连续无故障运行将近半年成功改造了飞灰测炭仪表，仪表连续无故障运行将近半年珞璜电厂珞璜电厂2炉投运锅炉运行优化控制软件，平均锅炉效率提高炉投运锅炉运行优化控制软件，平均锅炉效率提高0.69电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance在长兴电厂在长兴电厂2炉的实施炉的实施（实施经验，第三个案例）（实施经验，第三个案例
20、）仪表一定要齐全，特别是飞灰测炭仪表仪表一定要齐全，特别是飞灰测炭仪表最好直接跟最好直接跟DCS双向数字通信，其实这是最可靠的双向数字通信，其实这是最可靠的试验是基础，一定要剔除不合格的试验数据，并且重做不合试验是基础，一定要剔除不合格的试验数据，并且重做不合格的试验格的试验汽温的先进控制一定要有，否则燃烧优化极可能导致汽温不汽温的先进控制一定要有，否则燃烧优化极可能导致汽温不稳定稳定优化控制系统一定要充分考虑煤质和负荷的变化，这是鲜明优化控制系统一定要充分考虑煤质和负荷的变化，这是鲜明的中国特色的中国特色最好是应用专门针对电站锅炉开发的燃烧优化控制软件最好是应用专门针对电站锅炉开发的燃烧优化
21、控制软件将这个项目看成一个机组节能和自动化程度上一个台阶的系将这个项目看成一个机组节能和自动化程度上一个台阶的系统工程（配备齐全仪表，搞好基础自动化，强化节能意识）统工程（配备齐全仪表，搞好基础自动化，强化节能意识）电站锅炉燃烧优化控制系统电站锅炉燃烧优化控制系统OCP3OCP3Optimal Control of Power Plant PerformanceOptimal Control of Power Plant Performance感谢长兴电厂各位工程师和领导感谢长兴电厂各位工程师和领导的大力配合和支持，并感谢他们的大力配合和支持，并感谢他们提供的宝贵的现场经验！提供的宝贵的现场经验！
